Wenn Gammablitze sterben

Der Nasa-Satellit Swift, der sich seit Dezember 2004 in der Erdumlaufbahn befindet, hilft dabei, das rätselhafte Phänomen der Gammablitze aufzuklären. Einem internationalen Forscherteam um Gianpiero Tagliaferri vom Osservatorio Astronomico di Brera in Italien gelang es jetzt erstmals, die Instrumente des Observatoriums innerhalb von zwei Minuten auf die Stelle zu richten, an der ein Gammablitz aufgetaucht war. So konnten sie die Übergangsphase zwischen dem eigentlichen, nur wenige Sekunden dauernden Gammablitz und dem Nachglühen im Röntgenbereich aufnehmen, berichten die Forscher in der Zeitschrift Nature.
Gammablitze zählen zu den erstaunlichsten Phänomenen im Kosmos. Innerhalb weniger Sekunden setzen die Blitze unglaubliche Mengen energiereicher Strahlung frei. Das anschließende Nachglühen, bei dem Röntgenstrahlung und auch sichtbares Licht frei werden, überstrahlt häufig die Galaxie, aus der der Blitz kommt. Die Astronomen nehmen mittlerweile an, dass zwei unterschiedliche Prozesse Gammablitze erzeugen: Kurze Gammablitze, die nur weniger als zehn Sekunden dauern, entstehen bei der Verschmelzung zweier Neutronensterne. Bei langen Gammablitzen kann der eigentliche Blitz mehrere hundert Sekunden dauern. Diese Blitze dokumentieren vermutlich den Zusammenbruch eines massiven Sterns ? eines so genannten Kollapsars ? und die anschließende Geburt eines Schwarzen Lochs.

Die neuen Swift-Daten stammen von zwei langen Gammablitzen. Wie Tagliaferri und seine Kollegen berichten, fällt die erste Röntgenstrahlung des Nachglühens unerwartet schnell ab. Die Forscher schlagen mehrere mögliche Erklärungen vor, um diese Beobachtung zu deuten. Vermutlich liefere der so genannte inverse Compton-Mechanismus die beste Erklärung. Bei diesem Prozess werden Photonen an energiereichen Elektronen in der rückwärts gerichteten Schockwelle der Explosion gestreut.

Da die beobachtete Helligkeit eines Gammablitzes bisherigen Beobachtungen zufolge nur von seiner Entfernung abhängt, könnten sich die Blitze als "Standardkerzen" für die Kosmologie nutzen lassen, um die Entfernung von Galaxien exakt zu bestimmen. Swift beobachtet alle paar Tage einen neuen Gammablitz.

Gianpiero Tagliaferri (Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italien) et al.: Nature, Bd. 436, S. 923 u. 985, doi 10.1038/nature03934
Ute Kehse


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