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GAMMA-RAY-BURSTS
Explosion im Dunkeln
von Stefan Deiters
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19. Dezember 2007

Astronomen haben eine Explosion entdeckt, die sich offenbar Tausende von Lichtjahren von der nächsten Galaxie entfernt ereignet hat - mitten im leeren Raum. Für solche Ereignisse, sogenannte Gamma-Ray-Bursts, haben die Forscher bislang die Explosion von massereichen Sternen verantwortlich gemacht. Doch wie sollte ein solcher im Nirgendwo entstehen können?

GRB


Das Nachglühen des Gamma-Ray-Bursts vom 25. Januar 2007 (oben links) und eine Aufnahme des selben Bereichs vom 26. Februar 2007 (oben rechts und unten in einer Vergrößerung). Bild: B. Cenko et al. und das W. M. Keck Observatory [Großansicht]

UGC 10214

Die Tadpole-Galaxie UGC 10214 mit ihrem beeindruckenden Gezeitenarm. Foto: NASA und das ACS Science Team [Mehr über dieses Bild]

"Was wir hier vor uns haben, ist ein sehr heller Ausbruch, der auf allen Seiten von absoluter Dunkelheit umgeben ist", erzählt Brad Cenko vom California Institute of Technology, Hauptautor eines Fachartikels über die Entdeckung, der demnächst in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheinen wird. "Die nächstgelegene Galaxie ist mehr als 88.000 Lichtjahre entfernt und Gas gibt es zwischen dem Ausbruch und der Erde auch nicht."

Der Ausbruch wurde am 25. Januar 2007 entdeckt. Gamma-Ray-Bursts sind plötzliche Ausbrüche im Gammastrahlen-Bereich. Um hinter das Geheimnis dieser Bursts zu kommen, haben die Astronomen inzwischen ein Netzwerk aus Satelliten und bodengebundenen Teleskopen aufgebaut. Wird ein Gamma-Ray-Burst etwa durch den NASA-Satelliten SWIFT entdeckt, übermittelt dieser die Koordinaten blitzschnell an Teleskope auf der Erde, die die entsprechende Himmelsregion dann anvisieren.

Interessant für die Astronomen ist hierbei das Nachglühen der Explosion, das auch in anderen Wellenlängen beobachtet werden kann. Im Falle des Ausbruchs im Januar nutzten die Forscher dazu sogar das leistungsfähige Gemini-Nord-Teleskop sowie das Keck I-Teleskop auf Hawaii. Die Beobachtungen brachten Überraschendes ans Licht: Entgegen den Erfahrungen mit über Hundert früheren Ausbrüchen dieser Art entdeckten die Wissenschaftler keine Anzeichen dafür, dass dichtes Gas oder Staub das Licht des Nachglühens absorbiert. Sie konnten zudem bestimmen, dass der Burst sich vor 9,4 Milliarden Jahren ereignet hat.

Die Forscher beobachteten den Ort am Himmel auch noch lange nach Verlöschen des Nachglühens. Oftmals hatte man früher durch detaillierte Beobachtungen der Position eines Gamma-Ray-Bursts eine schwache Galaxie entdecken können, in der sich der Burst ereignet hat. Doch in diesem Fall war nichts dergleichen zu sehen: "Mit Keck hätten wir aber eine kleine, lichtschwache Galaxie in dieser Entfernung sehen müssen",  ist Teammitglied Derek Fox von der Penn State University überzeugt.

Ein Gamma-Ray-Burst mit den Charakteristika des Januar-Bursts sollte nach Ansicht der Astronomen durch das explosive Ende eines äußerst massereichen Sterns entstehen. Solche Sterne haben eine sehr kurze Lebensdauer und dürften deswegen am Ende ihres Lebens nicht sehr weit von ihrem Geburtsort, dichten Gas- und Staubwolken, entfernt sein. Somit wundern sich die Forscher, wie ein massereicher Stern in dieses Nirgendwo gelangt ist.

Eine mögliche Erklärung wäre, dass sich der massereiche Stern in einem sogenannten Gezeitenarm befand, der entsteht, wenn zwei Galaxien dicht aneinander vorüberfliegen. Ein berühmtes Beispiel für solche dünnen Gezeitenarme ist auf den Bildern der Tadpole- (oder Kaulquappen-) Galaxie UC 10214 zu sehen. Die Astronomen planen nun, den Ort des Gamma-Ray-Bursts vom 25. Januar 2007 mit dem Weltraumteleskop Hubble anzuvisieren. Dieses sollte nämlich mit entsprechend langer Belichtungszeit in der Lage sein, auch Gezeitenarme in dieser Entfernung zu entdecken.

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