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Sonntag, 26.03.2017
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Kosmische Explosion sprengt Altersrekord

Kurzer Gammastrahlenausbruch in der Halbzeit nach dem Urknall

Vor 7,4 Milliarden Jahren – und damit quasi in der Halbzeit unseres Universums – ereignete sich eine gewaltige Explosion in der Konstellation Stier. Der kurze Gammastrahlenausbruch, von den Observatorien Swift und Gemini entdeckt und analysiert, ist damit der älteste bekannte seiner Art und zudem noch rund hundert Mal stärker als sonst üblich.
Gammastrahlenausbruch - Illustration

Gammastrahlenausbruch - Illustration

Gammastrahlenausbrüche, auch „Gamma ray bursts“ oder kurz GRBs genannt, gehören zu den dramatischsten Explosionen im Universum. Sie setzen in kurzer Zeit enorme Mengen an Energie in Form von Röntgen- und Gammastrahlen frei. Je nachdem, ob ein solcher Ausbruch länger oder kürzer dauert als drei Sekunden, unterscheiden die Astronomen zwischen langen und kurzen GRBs. Lange Ausbrüche, so die Theorie, ereignen sich, wenn massereiche Sterne kollabieren und explodieren. Für kurze GRBs dagegen kursieren gleich eine Reihe von möglichen Ursachen, darunter die Kollision zweier Neutronensterne.

Hundert Mal mehr Energie als normal


Mithilfe des Swift-Satelliten der NASA und dem Gemini Observatorium hat ein internationales Astronomenteam nun einen neuen kurzen Gammastrahlenausbruch entdeckt, der gleich in mehrerer Hinsicht rekordverdächtig ist. Der im Juli 2007 erstmals beobachtete Ausbruch mit der offiziellen Bezeichnung GRB 070714B setzte rund hundert Mal mehr Energie frei, als für einen kurzen Ausbruch typisch. In dieser Hinsicht gleicht er eher den langen GRBs.

„Noch ist unklar, ob wir deshalb einen anderen Mechanismus brauchen, um diese Explosion zu erklären, wie beispielsweise die Verschmelzung eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch“, so Neil Gehrels, Leiter des Swift-Observatoriums am Goddard Space Flight Center der NASA. „Oder aber es könnte eine sehr große Spannbreite der Energiefreisetzungen für Kollisionen von Neutronensternen geben, aber das erscheint uns unwahrscheinlich.“


Die Astronomen ziehen aber auch eine andere Möglichkeit in Betracht: Wenn GRB 070714B seine Energie in zwei schmalen Strahlenbündeln konzentriert hat, und einer der beiden Strahlen direkt auf die Erde gerichtet ist, könnte dies die Abschätzungen verfälschen. Denn dann entsteht aus den Strahlenmessungen in diesem konzentrierten Strahl der Eindruck einer sehr viel größeren Gesamtenergiemenge als tatsächlich freigesetzt wurde. Wenn die meisten anderen kurzen GRBs ihre Energie weniger konzentriert bündeln, könnte dies die auffallenden Unterschiede erklären.

Explosion in der Halbzeit nach dem Urknall


Sensationell war aber vor allem auch seine Lage: Die Astronomen lokalisierten ihn im Sternbild des Stieres, 7,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Das aber bedeutet gleichzeitig, dass sich die Explosion bereits vor 7,4 Milliarden Jahren ereignete, sozusagen auf halbem Wege zurück zum Urknall. Die Strahlung des Ausbruchs brauchte jedoch bis heute, um die Erde zu erreichen.

„Diese Entdeckung verlagert die uns bekannte Phase, in der sich kurze Gammastrahlenausbrüche ereigneten, weit zurück“, erklärt John Graham, Astronom an der Johns Hopkins University, bei der Präsentation der Ergebnisse seiner Arbeitsgruppe im Rahmen der Wintertagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Austin, Texas. „Der kurze Ausbruch ist fast zweimal so alt wie der älteste bisher bekannte Rekordhalter.“
(Johns Hopkins University, 11.01.2008 - NPO)
 
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