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Mittwoch, 28.09.2016
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Kosmischer Strahlenpuls traf Erde

Ein Gammastrahlen-Ausbruch könnte 775 nach Christus die Erde getroffen haben

Vor rund 1.200 Jahren könnte die Erde knapp einer kosmischen Katastrophe entgangen sein. Denn damals traf ein Schub energiereicher Strahlung unseren Planeten. Seine Spuren finden sich bis heute als Isotopensignatur in den Jahresringen von Bäumen aus dieser Zeit. Glück für die Erde: Die Quelle dieses Ausbruchs lag damals mehr als 3.000 Lichtjahre entfernt. Was aber genau damals die intensive Strahlung erzeugte, war bisher unklar. Astrophysiker der Universität Jena haben jetzt eine mögliche Erklärung gefunden.
Kollision zweier Neutronensterne

Kollision zweier Neutronensterne

Bereits im letzten Jahr hatte der japanische Forscher Fusa Miyake entdeckt, dass Jahresringe, die sich im Jahr 775 nach Christus bildeten, ungewöhnlich hohe Konzentrationen der normalerweise sehr seltenen Isotope Kohlenstoff-14 und Beryllium-10 enthielten. Miyake vermutete bereits, dass eine kurze Periode sehr starker kosmischer Strahlung dafür verantwortlich sein könnte. Denn diese Atomsorten entstehen, wenn die energiereiche Strahlung mit Stickstoffatomen in der Atmosphäre kollidiert und diese zerfallen lässt.

Weder Supernova noch Sonnensturm


Nach dieser Entdeckung setzte eine fieberhafte Suche nach möglichen Ursachen für einen solchen Strahlenausbruch ein. Der erste Verdacht fiel auf eine Supernova, die Explosion eines sterbenden Sterns. Tatsächlich stießen Forscher in einer angelsächsischen Chronik auf einen Hinweis auf ein "rotes Kruzifix", das im Jahr 776 am Himmel zu sehen gewesen sein soll. Doch von einer Supernova müsste ein noch heute nachweisbarer Überrest in Form leuchtender Gase und einem Neutronenstern übrig bleiben. Ein solches Relikt im passenden Alter wurde aber nicht gefunden, wie Miyake berichtete. Und auch für eine andere mögliche Erklärung - einen besonders starken solaren Ausbruch - fehlten die Indizien. Denn ein solcher Sonnensturm geht mit besonders auffallenden Polarlichtern einher. In den historischen Aufzeichnungen aus dieser Zeit fehlte aber jeder Hinweis auf ein solches Phänomen.

Valeri Hambaryan und Ralph Neuhäuser vom Astrophysikalischen Institut der Universität Jena diskutieren nun in ihrer Studie einen weiteren möglichen Kandidaten: einen kurzen Gammastrahlenausbruch in unserer Galaxie. Bei einem solchen Ausbruch wird ein Puls extrem energiereicher Gammastrahlung ausgestoßen, aber so gut wie kein sichtbares Licht. Der Strahlungspuls dauert zudem typischerweise weniger als zwei Sekunden an. "Ein solches Ereignis ist kurz genug und energiereich genug, um die beobachteten Peaks von Kohlenstoff-14 und Beryllium-10 zu erzeugen", erklären Hambaryan und Neuhäuser. Der Mangel an sichtbarem Licht würde zudem erklären, warum es keine zeitgenössischen Berichte über ungewöhnliche Himmelsereignisse gibt.


Kosmische Kollision mit katastrophalen Folgen


Aber was könnte einen solchen Ausbruch ausgelöst haben? Auch dazu haben die beide Astrophysiker eine Theorie: Ihrer Meinung nach könnte die Kollision zweier extrem dichter Sternenreste, beispielsweise zweier Neutronensterne oder Weißer Zwerge, die enorme Strahlungsenergie freigesetzt haben. Der nächste Schritt sei es daher, so die Forscher, nun nach Spuren einer solchen Kollision in der Milchstraße zu suchen. Sollte sich ihre Erklärung bestätigen, wäre die Strahlendusche vor 1.200 Jahren der erste nachgewiesene kurze Gammastrahlenausbruch innerhalb unserer Galaxie.

Den Schätzungen der Wissenschaftler nach muss sich dieses Ereignis in 3.000 bis 12.000 Lichtjahren Entfernung abgespielt haben - also in halbwegs sicherem Abstand. "Wäre der Gammastrahlenausbruch der Erde näher gewesen, hätte dies die Lebenswelt stark geschädigt und vielleicht sogar alles Leben ausgelöscht", sagt Neuhäuser. Glücklicherweise blieb unserem Planeten dies erspart. Würde ein solches Ereignis allerdings heute stattfinden, hätte dies durchaus spürbare Folgen: "Der Ausbruch würde die sensible Elektronik unserer technisch hochentwickelten Welt empfindlich treffen", sagt Neuhäuser. Beruhigend allerdings: Solche Strahlenduschen scheinen eher selten vorzukommen. Wie die Forscher berichten, ist dies der einzige bekannte Fall in den letzten 3.000 Jahren. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2013; doi: 10.1093/mnras/sts378)
(Royal Astronomical Society, 21.01.2013 - NPO)
 
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