Seltsame Explosion im Weltall

Manchmal bringen einzelne Ereignisse die schönsten Theorien durcheinander. So etwa eine kosmische Explosion im Sommer, die ganz und gar nicht ins Muster passt.

Ganze 102 Sekunden – nicht mal zum Eierkochen ausreichend – beschäftigen seit dem 14. Juni 2006 gleich mehrere Forscherteams weltweit. So lange dauerte der Gammastrahlungs-Ausbruch, den ein Spezialinstrument an Bord des Nasa-Satelliten "Swift" aufzeichnete. Dass das Ereignis solches Aufsehen in der Wissenschaftlergemeinde hervorrief, liegt daran, dass es bisher ohne Beispiel ist. Im Theoriegebäude, das natürlich aus allen bisherigen Beobachtungen konstruiert wurde, richtet es deshalb erhebliche Unordnung an. Ein Zeichen dafür ist, wenn sich in einem renommierten Wissenschaftsmagazin wie Nature gleich fünf Artikel mit dem Phänomen befassen.

Aus dieser Galaxis kam der Gamma-Blitz, der zurzeit die Forschergemeinde verwirrt (Bild entworfen von K. Sharon und A. Gal-Yam, hergestellt von K. Sharon unter Benutzung von Fotos des Hubble-Weltraumteleskops)

Rätsel gibt den Kosmologen vor allem die Dauer des ausführlich in Nature beschriebenen (doi:10.1038/nature05376) Strahlungsblitzes auf. Bisher kannte man davon zwei Varianten (nachdem man lange Zeit sogar davon ausgegangen war, dass Gammablitze immer ähnlicher Natur sind: Lange Impulse von deutlich über zwei Sekunden Dauer und kurze Impulse, die dafür ein energiereicheres Spektrum aufweisen.

Über die unterschiedlichen Ursachen dieser zwei Varianten waren sich die Kosmologen ebenfalls einig – im Unterschied zu den Seismologen können sie ja künstliches Einschreiten in Form von Kriegsführung, Geothermie oder Kernwaffenversuchen ausschließen. Die kurzen, heftigen Gammablitze entstehen demnach, wenn zwei kompakte, massereiche Objekte wie etwa Schwarze Löcher oder Neutronensterne zusammenstoßen. Das passiert normalerweise inmitten älterer Sternenpopulationen, wo entsprechend viele kosmische Objekte schon ihr Endstadium erreicht haben. Längere Impulse hingegen entstehen, wenn riesige, kurzlebige Sterne in einer jungen Population das Ende ihres Lebenszyklus erreichen und in einer Supernova verglühen.

Röntgenbild von GRB 060614 (Bild: Swift-Team)

An dieser Stelle mussten sich die Astronomen bei Gammablitz GRB 060614 (GRB steht für Gamma Ray Burst) zum ersten Mal wundern: Obwohl der Ausbruch eindeutig zur langen Kategorie gehört, konnten die Forscher die eigentlich zugehörige Supernova nicht finden. Dabei haben sie sich redlich bemüht: 26 Minuten nach der Messung an Bord von Swift etwa richtete ein Forscherteam das 40-Zoll-Teleskop des australischen Siding Spring Observatory darauf aus. In einem Nature-Artikel (doi: 10.1038/nature05373) beschreibt es seine auch mit anderen Instrumenten gewonnene Einsicht, dass die dem Ausbruch zugrunde liegende Supernova (so es sie denn überhaupt gab) schwächer als jede andere bisher beobachtete Supernova wäre – und hundertmal schwächer als jede einem früher beobachteten Gammablitz zugeordnete Supernova. Hinzu kommt, dass die Quelle der Strahlung eine ungewöhnlich niedrige Rotverschiebung aufweist, uns also relativ nahe liegt.

Von ähnlichen Beobachtungen am Very Large Telescope des European Southern Observatory in der chilenischen Atacama-Wüste berichtet ein zweites Forscherteam, ebenfalls in Nature (doi:10.1038/nature05374). Es hatte 65 Tage lang die Quelle der Explosion inspiziert. Sein Fazit: Falls am Ort der Explosion tatsächlich eine Supernova stattgefunden hat, muss diese deutlich schwächer als all ihre bisher beobachteten Schwestern gewesen sein. In der Galaxis, aus der der Gamma-Ausbruch kam, ist der Prozess der Sternenbildung noch im Gange, die Beobachtungen zeigen zudem, dass das Licht der vermuteten Supernova kaum von Staubwolken verdeckt worden sein kann.

Swift-Satellit vor einem Gammablitz, wie man ihn hoffentlich innerhalb der nächsten paar Lichtjahre um unser Sonnensystem nie zu sehen bekommen wird (Bild: Swift-Team)

Eine dritte Gruppe von Wissenschaftlern bestätigt (doi:10.1038/nature05375) all diese Erkenntnisse und zeigt, dass auch der im Mai detektierte Gammablitz GRB 060505 ähnliche Eigenschaften aufweist. Er dauerte zwar nur vier Sekunden, fällt damit aber deutlich in die Liga der "langen" Explosionen.

Doch was bedeuten diese überraschenden Beobachtungen praktisch? Sie sagen zunächst, dass die Wissenschaftler wieder einmal weniger über ihr Forschungsgebiet wussten, als sie vermuteten. Momentan kommen, wie der US-Forscher Bing Zhang in einem Begleitartikel in Nature schreibt, wohl drei Möglichkeiten in Frage, die seltsamen Gammaausbrüche zu erklären: Zunächst könnte es sich tatsächlich um eine als "lang" zu definierende Explosion gehandelt haben. Dann muss ihr Verursacher aber von ungewöhnlicher Natur sein. Zweitens: GRB 060614 könnte dieselben Ursachen wie jede "kurze" Explosion haben – dann bräuchte diese Art von Gammablitzen lediglich einen neuen Namen. Schließlich könnte es sich auch um eine ganz neue Art von Gamma Ray Burst handeln – das wird sich aber erst klären lassen, wenn man andere Vertreter dieser Art untersuchen konnte.

Die Galaxis, aus der der Gamma-Ausbruch GRB 060505 kam, ist 1300 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. GRB 060505 war mit vier Sekunden Dauer ebenfalls deutlich länger als für "kurze" Blitze bisher beobachtet (Bild: Johan Fynbo)

http://www.heise.de/tp/artikel/24/24256/1.html