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GAMMA-RAY-BURSTS
Rätsel um Ursache gelöst?
von Stefan Deiters
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17. Mai 2002

Seit über 30 Jahren rätseln Astronomen über die Ursachen so genannter Gamma-Ray-Bursts. Dabei handelt es sich um plötzliche und äußerst intensive Ausbrüche im Gammastrahlen-Bereich, die nicht vorhersagbar und daher auch äußerst schwer zu beobachten sind. Jetzt hatte ein internationales Astronomenteam Erfolg und konnte sogar den Schuldigen ausmachen: eine Supernova.

GRB

So stellt man sich einen Gamma-Ray-Burst vor, der durch eine Supernova-Explosion verursacht wird. Der gebündelte Strahl aus Gammastrahlen trifft die Erde (oben rechts) Bild: Caltech / Jonathan Willams

GRB

Die Region des Gamma-Ray-Burst GRB 011121 aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop. In der Großansicht ist die zeitliche Helligkeitsänderung der Supernova zu sehen.  Foto: Shri Kulkarni, Joshua Bloom, Paul Price, and the Caltech-NRAO GRB Collaboration. [Großansicht]

Am 11. November 2001 geschah es: Der italienisch-niederländische Satellit BeppoSAX entdeckte einen Gammastrahlen-Ausbruch oder Gamma-Ray-Burst. Diese intensiven Ausbrüche im Gammastrahlenbereich beschäftigen Astronomen bereits seit 1967. Und bislang war vollkommen unklar, wie diese überraschenden und nur sehr kurzzeitigen Bursts zu erklären waren. Hauptproblem bei der Analyse der Ausbrüche war, dass sie überraschend auftraten und nur sehr kurz waren. Um trotzdem etwas über die Ursache zu erfahren entwickelte man im Laufe der Jahre ein ausgefeiltes Warn- und Überwachungssystem, durch das eine ganze Reihe von Teleskopen aktiviert wird, wenn man einen Gamma-Ray-Burst entdeckt hat.

Und dieses System funktionierte am 11. November 2001 hervorragend: Viele Teleskope auf der Erde und auch das Hubble-Weltraumteleskop nahmen jene Himmelsregion ins Visier, aus der der Gammastrahlen-Ausbruch gekommen war. Und dort entdeckten sie die Überreste einer Supernova-Explosion, also das explosive Ende eines massereichen Sterns. Hubble konnte die Lichtkurve der langsam verlöschenden Explosionsreste verfolgen, während man mit Teleskopen auf der Erde feststellte, dass die Explosion im Inneren eines Kokons aus Materie stattfand, den der Stern vor seinem Ende abgestoßen hatte. "Als klar wurde, dass wir nicht nur eine Supernova gesehen hatten, sondern auch eine Kokon, war ich ungeheuer glücklich und konnte mehrere Nächte nicht schlafen", so Paul Price, der im Rahmen seiner Doktorarbeit an der Australian National University arbeitet.

"Durch Radiobeobachtungen erhält man Informationen über die Geschichte des Massenverlusts des Sterns", erläutert Dr. Mark Wieringa, der das Objekt mit einem australischen Radioteleskop verfolgte. Andere Forscher machten Beobachtungen im Infrarotbereich des Lichts, da Infrarotlicht Staub besser durchdringen kann. Und durch Vergleich der optischen und der Beobachtungen im Infraroten konnten die Astronomen erstmals den Anteil von Staub zwischen der Erde und dem Gamma-Ray-Burst bestimmen und dadurch bestätigen, dass er aus einer Region im Inneren des Staubkokons stammen muss.

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Als Ursache für Gammastrahlen-Ausbrüche sind die Explosion von massereichen Sternen schon seit einigen Jahren im Gespräch. 1998 schließlich fand man von Australien aus eine Supernova-Explosion, die vermutlich mit einem Gammastrahlen-Ausbruch zu tun hatte, so dass man von da an intensiver über diese Möglichkeit nachdachte. Das Rätsel der mysteriösen Gammastrahlen-Ausbrüche muss - trotz des jetzt veröffentlichten Ergebnisses - allerdings noch nicht ganz gelöst sein. Es könnte, so warnen die Forscher, auch noch andere Vorgänge im All geben, die für Gamma-Ray-Bursts verantwortlich sind, beispielsweise die Kollision zweier Neutronensterne oder eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern.

siehe auch
Gamma-Ray-Bursts: Sternexplosion als Ursache - 4. April 2002
Gamma-Ray-Bursts: Gammastrahlen aus der kosmischen Nachbarschaft - 22. Januar 2002
Gamma-Ray-Bursts: Drei Sonden finden den nächstgelegenen Ausbruch - 19. Dezember 2001
Gamma-Ray-Bursts: Zwei Typen, zwei Ursachen - 15. November 2000
Gamma-Ray-Bursts: Eine Supernova als Auslöser - 3. November 2000
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- 4. Oktober 2000
Gamma-Ray-Bursts: Beobachtung mit Einsteins Hilfe
- 28. September 2000
Gamma-Ray-Bursts: Ursprung im Sternentstehungsgebiet
- 29. Juni 2000
Gamma-Ray-Bursts: Neues Fenster in frühe Universum
- 24. November 1999
Gamma-Ray-Bursts: Perfekte Heirat
- 30. September 1999
Gamma-Ray-Bursts: Weltweite Jagd nach GRB990510
- 21. Mai 1999
Gamma-Ray-Bursts: Spektakuläre Explosionen - 13. April 1999
Gamma-Ray-Bursts: Verlöschender Feuerball - 15. März 1999
Gamma-Ray-Bursts: Unerwartetes Mordsding - 1. Februar 1999

AstroLinks: Gammastrahlen-Astronomie
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