Gamma Ray Burst : Lange Ausbrüche von Gammastrahlung stellen Forscher vor ein Rätsel

Statt Sekunden oder Minuten leuchten diese Ausbrüche über Stunden. Mit bisherigen Modellen ist das nicht erklärbar. Eine neue Theorie soll es nun schaffen.

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Extrem. Diese künstlerische Darstellung zeigt eine Supernova und den zugehörigen Gammastrahlenausbruch, der durch einen sich schnell drehenden Neutronenstern mit einem starken Magnetfeld angetrieben wird – ein exotisches Objekt, das auch als Magnetar bezeichnet wird.
Extrem. Diese künstlerische Darstellung zeigt eine Supernova und den zugehörigen Gammastrahlenausbruch, der durch einen sich...Abb.: ESO

Ungewöhnlich lange Ausbrüche von Gammastrahlung in fernen Galaxien stehen möglicherweise im Zusammenhang mit Sternexplosionen, bei denen Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern entstehen. Zu diesem Schluss kommt ein Forscherteam durch die Analyse eines am 9. Dezember 2011 registrierten Gammablitzes. Das helle Nachleuchten der Supernova an der Himmelsposition des Gammablitzes lasse sich nur durch die Energie eines solchen Magnetars erklären, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.
„Da auf zehn- bis hunderttausend Supernovae nur ein langer Gamma-Ausbruch kommt, muss an den dabei explodierenden Sternen etwas Besonderes sein“, erläutert Jochen Greiner vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. Während gewöhnliche Gammablitze nur Sekunden oder Minuten dauern, leuchten die seltenen, lang anhaltenden Ausbrüche bis zu mehrere Stunden lang auf. „Bislang nahmen wir an, dass diese Gammablitze von Sternen mit etwa der 50-fachen Sonnenmasse stammen, bei deren Explosion ein Schwarzes Loch entsteht.“

Auch die Supernova ist seltsam - nämlich extrem hell

Greiner und seine Kollegen haben die mit dem Gamma-Ausbruch assoziierte Supernova mit mehreren Teleskopen der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile beobachtet – und stießen im Spektrum dieses Sterns auf eine Reihe von Merkwürdigkeiten. Offenbar ist nicht nur der Gammablitz ein ungewöhnliches Exemplar, sondern auch die Supernova gehört zur außergewöhnlichen Klasse extrem leuchtkräftiger Sternexplosionen.
Das Nachleuchten des von der Supernova ausgestoßenen Gases stammt normalerweise vom radioaktiven Zerfall des bei der Explosion produzierten Isotops Nickel-56. Extrem leuchtkräftige Supernovae benötigen jedoch eine andere Energiequelle – und hier kommen die Magnetare ins Spiel. Das Innere des Sterns stürzt demnach nicht zu einem Schwarzen Loch zusammen, sondern zu einem rasant rotierenden Neutronenstern mit einem extrem starken Magnetfeld.

Andere Forscher sind skeptisch

Zur Vorsicht bei dieser Interpretation mahnt allerdings – ebenfalls in „Nature“ – der nicht an den Beobachtungen beteiligte Astrophysiker Stephen Smartt von der Queen’s University Belfast: „Das Magnetar-Modell erklärt zwar die Lichtkurve der Supernova – es besitzt aber zahlreiche freie Parameter, die überhaupt nicht eingeschränkt sind.“ Mit dem Modell ließe sich nahezu jede beliebige Lichtkurve anpassen. „Die Analyse kann deshalb nicht bestätigen, dass ein Magnetar diese Supernova antreibt“, schreibt Smartt. Es sind also weitere Beobachtungen nötig, um das Modell von Greiner zu überprüfen.

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