Abschied von den Standardkerzen

Ein Gammastrahlenblitz im All ist nicht wie der andere

Wenn das Universum kurz von einem gigantischen Blitz erleuchtet wird, dann stirbt wahrscheinlich in einer fernen Galaxie ein Stern und ein Schwarzes Loch wird geboren. Ungeheure Mengen Energie werden frei und durchdringen das All. Bisher glaubten die Astronomen, dass diese Gammastrahlenblitze stets die selbe Menge Gammastrahlen frei setzen würden, aber nach neuen Forschungsergebnissen sind sie nicht alle so genannte "Standardkerzen", sondern größere und kleinere Lichter.

Nichts setzt im Weltraum schlagartig so viel Energie frei wie ein Gammastrahlenblitz (Gamma Ray Burst, GRB). Das Phänomen entdeckten russische und amerikanische Spionage-Satelliten zufällig 1968. Auf der Suche nach Spuren oberirdischer Atomwaffentests registrierten die Instrumente ein kurzes, sehr intensives Aufleuchten von Gammastrahlen aus den Tiefen des Weltraums. Vor sieben Jahren gelang es dann, den Ursprung eines solchen Ausbruches in einer entlegenen Galaxie zu lokalisieren.

Überraschung in kosmischer Nähe

Kosmische Gammablitze dauern nur sehr kurz, die Spanne reicht von weniger als eine Sekunde bis zu einigen Minuten. Die Astrophysiker gehen davon aus, dass ein großer Teil von ihnen dadurch entsteht, dass ein sterbender Stern zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Die heiße Gasscheibe rund um das alles in sich reißende Loch (Heiße Geheimnisse des schwarzen Monsters) produziert riesige Energiemengen und pustet sie als sehr energiereichen Strahl, einen so genannten Jet, entlang der Rotationsachse des sterbenden Sterns in den Weltraum. Extrem intensiv leuchten Gammastrahlenblitze aus allen Richtungen des Weltraums, sie sind die kraftvollsten Explosionen im Universum.

Die künstlerische Konzeption eines Gammastrahlenblitze (Bild

So weit, so gut. Jetzt präsentieren aber gleich zwei Forschergruppen im Wissenschaftsmagazin Nature ihre Analysen, die belegen, dass nicht alle Gammastrahlenblitze die gleiche starke Energie haben. Sergey Sazonov und Kollegen vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching und Alicia Soderberg und Kollegen von den Caltech Optical Observatories sowie fünf weiteren Instituten in den USA, haben den GRB 031203 näher unter die Lupe genommen, der wie alle GRBs nach seinem Entdeckungsdatum am 3. Dezember 2003 benannt wurde. Das europäische Gammastrahlenobservatorium Integral hatte ihn aufgespürt und beobachtet. Mit insgesamt 40 Sekunden Länge gehört GRB 031203 zu den lang andauernden und da er aus einer Distanz von "nur" 1,3 Milliarden Lichtjahren aufleuchtete, zu den erdnächsten Gammablitzen, die jemals gesichtet wurden.

Zwei schwache Brüder

Gleich nach seiner Entdeckung richtete sich eine Armada von Observatorien auf der Erde und im Orbit auf GRB 031203 aus. Zunächst schien er sich den Erwartungen gemäss zu verhalten. Wie alle anderen Gammablitze wurde er mit der Zeit immer schwächer, seine Energie verteilte sich auf verschiedene Wellenlängen. Aber er kam nicht vom anderen Ende des Weltalls und eigentlich schwächelte er dafür beachtlich. Sergey Sazonov erklärt:

Das erinnerte die Forscher, auch die Gruppe um Soderberg, die das Nachglühen von GRB 031203 analysierten, an einen anderen Gammastrahlenblitz, der bereits 1998 entdeckt worden war. Das Nachglühen entsteht, wenn die Explosionswelle des Gammablitzes das verdünnte Gas in der Umgebung der Blitzquelle aufheizt und es bleibt über Wochen oder Monate beobachtbar, während es immer schwächer wird. GRB 980425 entstand in einer Distanz von nur 130 Millionen Lichtjahren und war zehntausendmal schwächer als ein typischer Gammablitz. Allerdings wurde auch von einigen Wissenschaftlern angezweifelt, ob es sich bei ihm um einen echten GRB handle.

Schnell, leuchtkräftig und voller Energie

Gammastrahlenblitze leuchten so kurz auf, dass es lange schwierig war, sie genau zu orten und zu bestimmen. Erst die neueste Generation von Instrumenten ermöglicht das. Das bisher fast nur kosmische Blitze mit ähnlicher Energiesignatur entdeckt worden sind, mag ebenfalls an der Technik liegen. Sehr weit entfernte, schwache Blitze bleiben für uns bisher unsichtbar, weil die Empfindlichkeiten der Geräte nicht hoch genug sind.

Himmelsregion um den Gammablitz GRB 031203, aufgenommen mit dem IBIS-Instrument des "Integral"-Satelliten im Röntgenstrahlen-Energiebereich zwischen 17 und 50 keV. Der Gammablitz war etwa 40 Sekunden lang nachweisbar und hat während dieser Zeit die benachbarten Röntgenquellen Vela X-1 und MX 0836-429 (durch Kreuze markiert) weit überstrahlt. (Bild

Die Beobachtungen der Helligkeit im Röntgenlicht im Nachglühen zeigte deutlich, dass auch diese Strahlung bei GRB 031203 entsprechend schwächer war, ebenso im Radiowellenbereich. Die Forscher gehen davon aus, dass vermutlich eine ganze Population von energiearmen Gammablitzen bislang der Beobachtung entgangen ist. Die Swift Gamma-Ray Burst Mission der NASA, die im Oktober starten soll, könnte Licht ins Dunkel bringen und auch weit entferne schwächer leuchtende Gammablitze in den Tiefen des Alls entdecken.

http://www.heise.de/tp/artikel/18/18043/1.html