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StartseiteForschung aktuellNeuartiges Leuchtfeuer21.12.2006

Neuartiges Leuchtfeuer

Ungewöhnlicher Gammastrahlen-Ausbruch verwirrt die Astronomen

Astronomie. - Gamma Ray Bursts sind Ausbrüche von extrem energiereicher Gammastrahlung in den Tiefen des Alls. Jahrzehntelang wussten die Astronomen buchstäblich nichts über diese Explosionen. Erst seit einigen Jahren sind detaillierte Beobachtungen der Burst möglich - doch in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature" berichten mehrere Astronomenteams, dass bessere Daten oft nur größere Probleme mit sich bringen.

Von Dirk Lorenzen

Bei einem Gammastrahlen-Ausbruch entweicht Materie aus einem Stern schlagartig entlang einer Achse. (NASA/SkyWorks Digital)
Bei einem Gammastrahlen-Ausbruch entweicht Materie aus einem Stern schlagartig entlang einer Achse. (NASA/SkyWorks Digital)

Der Gamma-Blitz kam am 14. Juni um 14:44 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit. Urplötzlich schlugen die Messgeräte auf dem Satelliten Swift in der Erdumlaufbahn an. Knapp zwei Minuten lang prasselte die Gamma-Strahlung nieder, dann war alles vorbei. Und die Astronomen blieben staunend zurück.

"This is one of the brightest ones we had seen and very well studied."

Dieser Strahlungsausbruch gehört zu den hellsten und am besten untersuchten.

"And it had a surprise for us."

Und er hatte eine Überraschung im Gepäck, erklärt Neil Gehrels, Chefwissenschaftler des Swift-Satelliten am Goddard Space Flight Center der NASA bei Washington. Gamma Ray Bursts sind enorme Ausbrüche von äußerst energiereicher Gammastrahlung. Was genau bei diesen Explosionen passiert, ist bis heute unklar. Die Gammastrahlung ist nach Minuten wieder vorbei, aber die Explosionswolke ist noch tagelang im Röntgen- und auch im normalen Licht zu sehen. Der Burst vom 14. Juni war mit einer Entfernung von "nur" 1,6 Milliarden Lichtjahren ein besonderer Glücksfall.

"Dieser Burst war nah genug, um die Galaxie zu sehen, in der er sich ereignet hat. Mit großen Teleskopen auf der Erde haben wir die Explosionswolke beobachtet. Bisher gab es vier ähnlich nahe Bursts - und alle hingen mit einer Supernova zusammen, dem explosiven Ende eines massereichen Sterns. Wir hatten beim Beobachten erwartet, dass die Überreste des Gamma Ray Bursts langsam schwächer werden und dass nach etwa einer Woche der Lichtpunkt wieder heller wird, weil dann die helle Supernova-Explosion dominiert - aber das war nicht zu sehen."

Bisher kannten die Astronomen zwei Sorten von Gammaausbrüchen: Minutenlange Bursts mit Supernova, kurze Bursts ohne. Die lang andauernden Gammaausbrüche hängen mit der Explosion eines extrem massereichen Sterns zusammen. Die kurzen Ausbrüche von einigen Sekunden flammen auf, wenn kompakte Sternleichen, etwa Neutronensterne, verschmelzen. So die Theorie bisher. Doch der Gammaausbruch vom 14. Juni passt nicht zur bestehenden Theorie. Er war mit fast zwei Minuten viel zu lang für einen Burst ohne Supernova. Gehrels:

"Vielleicht spielt sich da ein bislang ganz unbekannter Prozess ab und wir haben es mit einer dritten Sorte dieser Explosionen zu tun. Es könnte sein, dass ein ganz massereicher Stern einfach so in sich zusammengestürzt ist und ein Schwarzes Loch gebildet hat. Dabei würde viel Gammastrahlung entstehen, aber eine Supernova gäbe es nicht. Allerdings sagt keines unserer Computermodelle für die Entwicklung von Sternen so einen Kollaps voraus."

Ein einmaliger Ausreißer war die Explosion vom 14. Juni auch nicht - denn nur wenige Woche zuvor hatten die Astronomen einen ähnlich nahen Gammaausbruch ebenfalls ohne Supernova registriert. Die Explosionen in den Tiefen des Alls sind offenbar noch komplexer, als bisher angenommen. Jetzt helfen nur neue Ideen - und bessere Beobachtungen, betont Neil Gehrels:

"Swift schickt automatisch ein Signal zur Erde, das sofort per Internet an alle großen Observatorien geht. Die wissen dann, wo sich am Himmel gerade ein Gammaausbruch ereignet. Entscheidend ist, möglichst schnell hinzugucken. Denn nach einigen Tagen schon ist von diesen Explosionen kaum noch etwas zu sehen. Inzwischen ändern selbst große Sternwarten meist ihre Beobachtungspläne und richten die Teleskope im Idealfall binnen Minuten auf die Explosionsstelle - normalerweise innerhalb von ein oder zwei Stunden."

Die Astronomen liegen also weltweit auf der Lauer und warten auf die nächsten Bursts von der geheimnisvollen dritten Sorte. Nur wenn die Forscher so einen Ausbruch gleichsam in flagranti beobachten, werden sie dem Geheimnis der energiereichsten Explosionen im Kosmos auf die Spur kommen. Der Swift-Satellit ist noch mindestens bis 2010 im Einsatz: Rein statistisch sind bis dahin noch acht Explosionen der dritten Sorte zu erwarten. Die Astronomen brauchen also nur etwas Geduld.

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