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Dienstag, 17.01.2017
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Blitz verrät kosmischen Kannibalen

Neue Beobachtung bestätigt unterschiedliche Bildungsmechanismen von kurzen und langen Gammastrahlenausbrüchen

Ein kurzer, aber extrem heftiger Gammastrahlenausbruch aus einer nahe gelegenen elliptischen Galaxie war der entscheidende Hinweis: Denn diese Energiefreisetzung aus einer eher wenig aktiven Himmelsregion war höchstwahrscheinlich der „Todesschrei“ eines Neutronensterns, während er von einem Schwarzen Loch verschlungen wurde. Die Theorie, dass kurze Gammastrahlenausbrüchen durch Kollisionen extrem massereicher Himmelskörper entstehen, ist nach Ansicht eines in „Nature“ veröffentlichten Berichts eines internationalen Team von Astronomen damit bestätigt worden.
Gammastrahlenausbruch GRB 050724

Gammastrahlenausbruch GRB 050724

Gammastrahlenausbrüche gehören zu den stärksten Explosionen im gesamten Universum. Sie kommen in zwei Varianten, den kurzen und den langlebigen vor. In den letzten Jahren haben internationale Forschungen gezeigt, dass die langen Gammastrahlenausbrüche mit der Explosion massereicher Sterne, den so genannten Hypernovae in Verbindung stehen. Die Ursache der kurzen Eruptionen aber war noch nicht geklärt.

Erst vor kurzem haben Beobachtungen zweier unterschiedlicher Forscherteams hier erste Hinweise erbracht. Aus dem beobachteten Nachglühen von zwei kurzlebigen Gammastrahlenausbrüchen schlossen die Wissenschaftler, dass diese Eruptionen wahrscheinlich durch die Kollision von kompakten Objekten wie Neutronensternen oder Schwarzen Löchern entstehen.

Deutliche Unterschiede zu langlebigen Ausbrüchen


Im Juli 2005 entdeckte das Weltraumobservatorium Swift einen weiteren kurzen Gammastrahlenausbruch, GRB 050724. Mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) konnten die Astronomen den Ausbruch genauer lokalisieren: Er ereignete in einer elliptischen Galaxie, die rund 3.000 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.


“Aus ihren Charakteristiken schließen wir, dass diese Galaxie sehr alte Sterne enthält”, erklärt Guido Chincarini, Astronom an der Mailänder Universität und Koautor der Studie. „Sie ist der Wirtsgalaxie der letzten beobachteten Gammastrahlenausbrüche sehr ähnlich und unterscheidet sich deutlich von den Ausgangsgalaxien der langlebigen Gammastrahlenausbrüche.“

Nach Ansicht der Astronomen bestätigt sich damit, dass die Mechanismen für lange und kurze Gammastrahlenausbrüche sich in mehreren Aspekten deutlich unterscheiden. Das wahrscheinlichste Szenario für die Entstehung der kurzen Ausbrüche scheint damit tatsächlich eine Kollision zweier kompakter Himmelsobjekte zu sein. Die neuen Beobachtungen zeigen, dass der kurze Gammastrahlenausbruch rund 100 bis 1.000 Mal weniger Energie freisetzte als typische langlebige Eruptionen.

„Dem eigentlichen Ausbruch folgte nach 200 bis 300 Sekunden ein weiterer, weniger energiereicher Flare“, erklärt Sergio Campana. „Es ist unwahrscheinlich, dass dies aus der Verschmelzung zweier Neutronensterne hervorgegangen sein kann. Wir schließen daher daraus, dass das wahrscheinlichste Szenario die Kollision eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch sein muss.“ Denn in diesem Falle könnte der Neutronenstern zunächst nur teilweise zerstört worden sein. Sein Relikt umkreist dann das Schwarze Loch, bis es endgültig von diesem verschlungen wird und stößt dabei noch einmal einen Gammastrahlenblitz als „Todesschrei“ aus.
(ESO, 15.12.2005 - NPO)
 
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