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GAMMA-RAY-BURSTS
Rätsel um dunkle Gamma-Ray-Bursts gelöst?

von Stefan Deiters
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16. September 2003

Neue Daten des High Energy Transient Explorer-Satelliten (HETE) könnten helfen ein Rätsel um die mysteriösen Gammastrahlen-Ausbrüche, die so genannten Gamma-Ray-Bursts, zu lösen: Zwei Drittel dieser energiereichsten Explosionen im All scheinen nämlich keinerlei nachglühenden Überreste zu hinterlassen. In manchen Fällen aber, so die neuen Ergebnisse, hat man vermutlich nur nicht schnell genug hingeschaut.

GRB

Gamma-Ray-Bursts gehen vermutlich auf Sternexplosionen in weiter Vergangenheit zurück. Bild: NASA / SkyWorks Digital

Neue Daten des High Energy Transient Explorer (HETE), der aus einer Erdumlaufbahn Gamma-Ray-Bursts aufspüren soll, um dann andere Satelliten und erdgebundene Teleskope zu alarmieren, deuten darauf hin, dass vermutlich die meisten dieser Ausbrüche im Gammastrahlenbereich ein Nachglühen aufweisen. Diese neue Ergebnisse stellten Wissenschaftler auf einer Konferenz am Freitag in Santa Fe im US-Bundestaat New Mexiko vor. "Jahrelang waren wir davon ausgegangen, dass es dunkle Gamma-Ray-Bursts gibt, die überhaupt kein Nachglühen zeigen", so HETE-Wissenschaftler George Ricker vom Massachusetts Institute of Technology. "Jetzt haben wir auch endlich hier etwas gesehen. Stück für Stück klärt sich das Mysterium um die Bursts nun auf. Die neuen HETE-Ergebnisse deuten darauf hin, dass wir einen Weg gefunden haben, um alle Gamma-Ray-Bursts zu studieren, nicht nur ein mageres Drittel von ihnen."

Ein Gamma-Ray-Burst, der vermutlich die Geburt eines Schwarzen Loches ankündigt, kann nur wenige Millisekunden dauern oder aber einige Minuten. Er kann, so die Theorie einiger Wissenschaftler, durch den Kollaps eines massereichen Sterns mit der mehr als 30-fachen Masse unserer Sonne entstehen und vollkommen zufällig an jedem beliebigen Punkt des Himmels auftreten. Das so genannte Nachglühen dieser Ausbrüche ist dann nicht im Gammastrahlen-Bereich sondern bei niedrigeren Energien, wie etwa im Röntgenstrahlen- oder optischen Bereich des Spektrums zu beobachten. Das Verfolgen dieses Nachglühens über Stunden und Tage ist für Forscher die beste Möglichkeit etwas über die Ursache des Gamma-Ray-Bursts zu erfahren, weswegen es ganze Alarmierungsnetzwerke gibt, die im Falle eines entdeckten Bursts dafür sorgen, dass möglichst viele Teleskope die entsprechenden Himmelsregion unter die Lupe nehmen.

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Aus diesem Grunde war es für die Astronomen immer ärgerlich, dass sie bei rund zwei Dritteln aller Gammastahlen-Ausbrüche keinerlei Nachglühen ausmachen konnten. Sie vermuteten, dass der Ausbruch in zu großer Entfernung stattfand, weswegen das Licht in hohem Grade rotverschoben und damit mit optischen Teleskopen nicht zu entdecken war. Andere vermuteten, dass Staub das Nachglühen verdeckt hat.  Viel wahrscheinlicher ist es aber, so die These von Ricker, dass auch "dunkle" Bursts ein Nachglühen zeigen, dieses sich aber sehr schnell wieder abschwächt. Das Nachglühen sollte durch die Schockwelle der Explosion entstehen, die auf interstellares Gas trifft, dieses aufheizt und schließlich zum Leuchten bringt. Eine zu schwache Schockwelle oder nicht ausreichend Gas in der Umgebung könnte für ein zu schwaches Nachglühen sorgen, was auf der Erde nicht wahrgenommen werden kann.

Diese These wird von den HETE-Daten eindrucksvoll unterstützt: Der Satellit hat in den letzten zwölf Monaten die genauen Positionen von 15 Gamma-Ray-Bursts bestimmt, darunter war nur einer, der "dunkel" erschien - nach der bisherigen Rate hätten zehn "dunkle" Gamma-Ray-Bursts darunter sein müssen. Die Forscher schlussfolgern, dass es zwei Gründe gibt, die zu diesem Ergebnis führen: Zum einen sind sie dank HETE in der Lage äußerst schnell und präzise den Ort des Ausbruchs zu ermitteln, zum anderen ist die Art der Ausbrüche, die HETE entdeckt, etwas heller im Röntgenbereich, so dass ein Studium des Nachglühens leichter fällt. Auf jeden Fall wurde das Problem der "dunklen" Bursts von 66 Prozent auf 15 Prozent reduziert. Die Astronomen hoffen, dass weitere Beobachtungen, das Problem ganz verschwinden lassen.

Links im WWW
The High Energy Transient Explorer (HETE-2)
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