Integral: Auf der Jagd nach den Gammablitzen

Intergral beobachtet die Gammastrahlen im All und liefert wichtige Informationen zur Erforschung des Weltraums.

Ein Beitrag von andreaskopp. Quelle: ESA.

Integral, das Gammastrahlenobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation ESA, funktioniert perfekt. Es registriert nahezu täglich einen Gammastrahlenausbruch in den Tiefen des Universums. Seit seinem Start am 17. Oktober 2002 vom Kosmodrom Baikonur hat es sich bei der Jagd nach diesen mysteriösen Himmelserscheinungen eine Schlüsselstellung erkämpft.

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Integral beobachtet das Universum im Gammalicht

Im Focus von Integral befinden sich gammastrahlenaussende Objekte des Hochenergie-Universums, zu denen Schwarze Löcher sowie Neutronensterne gehören. Derart ungewöhnliche Objekte sind für die Wissenschaft von besonderem Interesse, läst sich doch an ihnen das Verhalten von Materie unter extremen Bedingungen hervorragend untersuchen. In den vergangenen vier Monaten gelang Integral sogar die Aufzeichnung von vier Gammablitzen, die im direkten Sichtfeld seiner Hightech-Instrumente aufgeflackert sind. Ultrapräzise Beobachtungen dieser Art vermitteln wertvolle Einblicke in die Natur der noch immer weitgehend rätselhaften Strahlenausbrüche. Die hochenergetischen Blitze leuchten unvermittelt und oft nur für wenige Sekunden auf. Sie überstrahlen dabei alle anderen Energiequellen im Universum.
„Wir haben Integral gebaut, um Supernovae, Schwarze Löcher und Neutronensterne zu beobachten. Aber schon jetzt ist klar, dass der äußerst vielseitige Satellit auch einen großen Beitrag zur weiteren Erforschung der Gammastrahlenausbrüche leisten kann“, so Chris Winkler, der für das Integral Projekt zuständige ESA-Wissenschaftler.
Gammablitze sind nach dem Urknall die heftigsten kosmischen Explosionen, die das Weltall erschüttern. Die Ursache dieser gewaltigen Energieausbrüche am Rande des Universums, die intensiver strahlen als Milliarden Sonnen, ist nach wie vor unbekannt. Wissenschaftler sehen in Gammablitzen den Geburtsschrei eines neuen Schwarzen Loches, das entweder durch den Kollaps eines ausgebrannten Riesensterns, durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne oder die Verschmelzung kleinerer Schwarzer Löcher entsteht. Die Kurzlebigkeit der Ausbrüche stellt die Wissenschaftler vor immense Herausforderungen: Wenn sie einen Gammablitz eingehend untersuchen wollen, müssen sie extrem schnell reagieren.
Dank des so genannten Antikoinzidenzsystems (ACS) ist Integral aber auch in der Lage, Gammastrahlenausbrüche in Himmelsregionen zu registrieren, die seine Instrumente nicht direkt beobachten können. Das ACS-System wurde unter Federführung des Max-Planck-Institutes für extraterrestrische Physik in Garching (MPE) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Es dient vor allem dazu, den Gamma-Detektor des SPI-Spektrometers gegen seitlich einfallende Störstrahlung des so genannten kosmischen Hintergrundrauschens abzuschirmen.
Die durch das ACS-System gewonnenen Informationen werden mit den Messungen einfacherer Detektoren verglichen, die an Bord diverser anderer Satelliten und Sonden in unserem Sonnensystem unterwegs sind. Durch Triangulation, d.h. durch die Einpeilung des Gammablitzes von mindestens zwei verschiedenen Orten aus, kann dann das Ursprungsgebiet des Strahlungsausbruchs sehr genau bestimmt werden. Binnen weniger Tage können die Wissenschaftler so den Gammablitz lokalisieren und sein oft wochenlanges Nachleuchten beispielsweise mit terrestrischen Teleskopen beobachten.

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