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GAMMA-RAY-BURSTS
Die Geburt eines Schwarzen Lochs?
von Stefan Deiters
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20. März 2003

Auf der Suche nach der Ursache der mysteriösen Gamma-Ray-Bursts gelang Astronomen mit Hilfe einer NASA-Sonde die möglicherweise entscheidende Beobachtung: Schon kurz nach Beginn des heftigen Gammastrahlen-Ausbruchs konnten die Forscher die entsprechende Himmelsregion überwachen und wurden Zeuge beim Tod eines Sterns und der Geburt von etwas Neuem, vermutlich von einem rotierenden Schwarzen Loch.

Wolf-Rayet Stern

So stellt sich ein Künstler den Wolf-Rayet-Stern mit dem neu entstandenen Jet vor. Bild: NASA / Dana Berry / SkyWorks Digital

Bei den Beobachtungen des Gamma-Ray-Bursts mit der Nummer GRB021004, von denen die Wissenschaftler in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature berichten, handelt es sich um die detaillierteste Untersuchung, die bislang von diesen exotischen Ereignissen gemacht wurde. Mit Hilfe des NASA High-Energy Transient Explorer (HETE) konnten die Forscher nachweisen, dass der gemessene Ausbruch im Gammastrahlenbereich das Ende eines extrem massereichen Sterns ankündigt. An den Beobachtungen war ein ganzes Netzwerk von Teleskopen beteiligt, die kurze Zeit nach der Entdeckung des Bursts auf die entsprechende Himmelsregion gerichtet wurden und so wertvolle Daten lieferten.

"Diese eindrucksvollen Beobachtungen führten uns unmittelbar in das Umfeld einer Sternenexplosion und lassen uns durch deren Überreste auf ein neu entstandenes Schwarzes Loch blicken", erläutert Dr. Anne Kinney von der NASA. Und ihr Kollege Dr. Derek Fox vom California Institute of Technology ergänzt: "Wenn ein Gamma-Ray-Burst der Geburtsschrei eines Schwarzen Loches ist, dann hat uns der HETE-Satellit gerade einen Blick in den Entbindungsraum gestattet."

Gamma-Ray-Bursts scheinen viele Hundert Mal heller als eine Supernova-Explosion. Sind sind recht häufig, treten aber ohne Vorwarnung auf. Der eigentliche Ausbruch im Gammastrahlen-Bereich kann nach Bruchteilen einer Sekunde zu Ende sein, aber auch bis 100 Sekunden andauern. Entscheidend ist dann das möglichst schnelle Auffinden der Quelle des Gamma-Ray-Bursts, denn hier lässt sich meist für einige Zeit ein Nachglühen in weniger energetischen Wellenlängenbereichen, etwa im Röntgenbereich oder im sichtbaren Licht, beobachten.

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Gamma-Ray-Burst GRB021004 wurde am 4. Oktober 2002 vom HETE-Satelitten registriert, durch den sofort Beobachter in aller Welt alarmiert wurden. So konnte das Automated Response Telescope in Japan schon 193 Sekunden nach der Entdeckung die entsprechende Himmelsregion anvisieren. Das Nachglühen des Ausbruchs wurde dann von über 50 weiteren Teleskopen rund um die Welt verfolgt.

Die Wissenschaftler waren im Falle von GRB021004 so rechtzeitig "vor Ort", dass sie ein ganz neues Phänomen beobachten konnten: Sie registrierten, wie sich das Nachglühen des Bursts noch über eine halbe Stunde lang verstärkte. Dieses Phänomen, so die Schlussfolgerung der Forscher, muss auf das Ereignis zurückzuführen sein, das auch den Burst im Gammastrahlenbereich verursacht hat. "Gammastrahlen-Ausbrüche müssen noch wesentlich energiereicher sein, als wir bislang angenommen haben", urteilt Dr. George Ricker vom Massachusetts Institute of Technology, der für die HETE-Mission verantwortlich ist. "Der Gammastrahlen-Anteil ist vielleicht nur die Spitze des Eisbergs."

Die HETE-Beobachtungen unterstützen das so genannte "Kollapsar-Modell" für die Entstehung von Gamma-Ray-Bursts. Danach entstehen die Bursts, wenn ein massereicher Stern, wie etwa ein Wolf-Rayet Stern, zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Die Rotation oder das Magnetfeld des Schwarzen Loches wirken wie eine Schleuder, die Material in die Überreste der Explosion schleudert. Die Forscher glauben, dass GRB021004 auf den Kollaps eines Stern zurückzuführen ist, der etwa die 15fache Masse unserer Sonne hatte.

siehe auch
Gamma-Ray-Bursts: Rätsel um Ursache gelöst? - 17. Mai 2002
Gamma-Ray-Bursts: Sternexplosion als Ursache - 4. April 2002
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- 30. September 1999
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- 21. Mai 1999
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Gamma-Ray-Bursts: Unerwartetes Mordsding - 1. Februar 1999

AstroLinks: Gammastrahlen-Astronomie
Links im WWW
The High Energy Transient Explorer (HETE-2), Missionswebseite
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