Dem Leuchten der gigantischen Blitze auf der Spur

11. Juni 2014, 19:06
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Gammablitze sind noch lange nicht vollständig erforscht: Japanischen Astronomen gelang es erstmals, auf die Zusammensetzung ihrer Umgebung zu schließen

Tokio - Die Entdeckung der Gammablitze im Jahr 1967 erfolgte eher zufällig. Überwachungssatelliten der USA, die eigentlich die Einhaltung des Atomwaffentestverbots zwischen den USA, der UdSSR und Großbritannien kontrollieren sollten, verzeichneten gewaltige Ausbrüche an Gammastrahlung - jedoch nicht auf der Erde, sondern im Weltall: Gammablitze. Dabei handelt es sich um Ereignisse, die in wenigen Sekunden mehr Energie freisetzen können als die Sonne in Milliarden von Jahren und dabei so hell sind, dass man sie noch in fernen Galaxien beobachten kann.

Manche Blitze leuchten nur wenige Sekunden auf, andere mehrere Minuten. Und genau da setzt auch die Ursachenforschung an: Wissenschafter vermuten, dass kurze Gammablitze von wenigen Sekunden bei der Kollision zweier extrem dichter Objekte entstehen, etwa von Neutronensternen. Längere Gammablitze werden hingegen Hypernovae zugeschrieben, also dem Kollaps besonders massereicher Sterne zu Schwarzen Löchern. Bei diesen Ereignissen werden kurzzeitig Ströme aus extrem energiereichen Teilchen und Gas ausgestoßen, die wiederum Gammastrahlung erzeugen.

Dunkles Nachglühen

Während diese Ausbrüche selbst nur mehr oder weniger kurz dauern, zieht sich das anschließende Nachglühen über mehrere Stunden bis Wochen hin. Dieses Nachglühen entsteht nach gängigen Annahmen in der Zusammenwirkung mit interstellaren Gaswolken. Im Röntgenbereich ist dieser Effekt zwar bei allen Gammablitzen nachweisbar, nicht jedoch im sichtbaren Spektralbereich. Wissenschafter forschen seit Jahren an der Ursache für solche "dunklen" Blitze, die nicht oder nur gering nachglühen.

Eine bisher unbewiesene, aber mögliche Erklärung ist, dass massive Molekül- und Staubwolken die Strahlung absorbieren. Demnach würden Gammablitze typischerweise in Sternentstehungsgebieten von Galaxien auftreten, die von großen Molekülwolken umgeben sind.

Einem japanischen Astronomenteam um Bunyo Hatsukade vom National Astronomical Observatory of Japan (Naoj) ist es nun erstmals gelungen, Radiowellen aus der Umgebung von zwei Gammablitzen zu messen. Mithilfe des größten Radioteleskops der Welt, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), konnten sie die Verteilung von Gas- und Staubwolken in zwei Galaxien erfassen.

Das überraschende Ergebnis: Die Galaxien wiesen zwar ausgesprochen staubreiche Umgebungen auf, Molekülwolken konnten hingegen nur in deren Zentren nachgewiesen werden.

"Die Gammablitze traten also in Regionen auf, die nicht typischen Sternentstehungsgebieten gleichen", sagt Hatsukade. Möglicherweise veränderte sich die Umgebung dahingehend aber erst im Zuge der Hypernova. Für die Absorption der Gammastrahlung dürfte jedenfalls primär Staub verantwortlich gewesen sein. (David Rennert, DER STANDARD, 12.6.2014)

  • Geballte Strahlung: Gammablitze gehören zu den energiereichsten Ereignissen im Universum.
    illu.: naoj

    Geballte Strahlung: Gammablitze gehören zu den energiereichsten Ereignissen im Universum.

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