Wissenschaftler haben das 35 Jahre alte Rätsel der Gammastrahlenausbrüche gelöst. Diese Ausbrüche, die von Teleskopen als Lichtblitze aufgefangen werden, sind heller als eine Milliarde Sonnen und dauern doch nur wenige Millisekunden, weshalb sie bisher auch nicht aufgezeichnet werden konnten.
Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: NASA.
Durch die Zusammenarbeit mehrerer Bodenteleskope und Beobachtungssatelliten konnten Wissenschaftler bestätigen, dass die Lichtblitze auf gewaltige Kollisionen im All zurückgehen. Die Kollisionen sind entweder zwischen einem Schwarzen Loch und einem Neutronenstern oder zwischen zwei Neutronensternen. Bei beiden Szenarien entsteht jeweils ein neues Schwarzes Loch.
In mindestens einem Ausbruch sahen die Wissenschaftler Hinweise auf die Vernichtung eines Neutronensternes durch ein Schwarzes Loch. Der Neutronenstern wurde zunächst zu einer Sichel gedehnt und dann vom Schwarzen Loch verschlungen.
„Gammastrahlenausbrüche sind ohnehin schwierig zu studieren, die kürzesten waren aber fast unmöglich zu beobachten,“ sagte Dr. Neil Gehrels vom Goddard Space Flight Center. „Aber das hat sich nun geändert. Wir haben endlich die Geräte an Ort und Stelle und können diese Ereignisse untersuchen.“
Gammastrahlenausbrüche wurden erstmals in den 60er Jahren beobachtet und sind die stärksten Explosionen im Universum. Vor zwei Jahren entdeckten Forscher längere Ausbrüche von etwas mehr als zwei Sekunden. Diese gehen auf die Explosionen schwerer Sterne zurück. 30 Prozent der Ausbrüche sind jedoch kürzer als 2 Sekunden.
Der Satellit Swift entdeckte am 9. Mai einen kurzen Ausbruch, ein weiterer wurde am 9. Juli vom High Energy Transient Explorer (HETE) entdeckt. Bei dem Ausbruch am 9. Mai beobachteten die Wissenschaftler erstmals ein Nachglühen bei einem kurzen Gammastrahlenausbruch. Nachglühen wird für gewöhnlich nach langen Ausbrüchen beobachtet.
„Zuvor hatten wir eine Vermutung, dass Gammastrahlenblitze auf derartige Kollisionen zurückzuführen sind, mit den neuen Entdeckungen gibt es keinen Zweifel mehr,“ sagte Dr. Derek Fox, Assistenzprofessor für Astronomie und Astrophysik an der Penn State University.
(Bild: ESO)
„Der Ausbruch vom 9. Juli war wie ein Hund, der nicht bellte,“ sagte Dr. George Ricker, am Massachusetts Institute of Technology zuständig für HETE. „Mächtige Teleskope konnten nach dem Gammastrahlenausbruch keine Anzeichen einer Supernova feststellen, was gegen die Explosion eines schweren Sterns sprach. Zudem befindet sich der Ausbruch vom 9. Juli und möglicherweise auch der vom 9. Mai am Rand ihrer jeweiligen Galaxie, genau dort wo alte Binärsternsysteme vermutet werden,“ fügte Ricker hinzu.
Verschmelzungen verursachen Gravitationswellen, Wellen in der Raumzeit die bereits von Einstein vorhergesagt wurden aber nie direkt beobachtet werden konnten. Der Ausbruch vom 9. Juli passierte in einer Entfernung von etwa zwei Milliarden Lichtjahren. Eine große Verschmelzung in der Nähe der Erde könnte von LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) gemessen werden. Wenn Swift einen näheren Ausbruch feststellt, könnten auch die Daten von LIGO etwas anzeigen.
„Das sind gute Neuigkeiten für LIGO,“ sagt Albert Lazzarini vom California Institute of Technology. „Die Verbindung zwischen kurzen Gammastrahlenausbrüchen und Verschmelzungen bedeutet eine statistisch größere Wahrscheinlichkeit von Ereignissen, die LIGO auch messen kann.