GAMMA-RAY-BURSTS
Mysteriöse Explosion in großer Ferne
von Stefan Deiters
astronews.com
9. Januar 2008

Mit Hilfe des NASA-Satelliten Swift und des Gemini-Nord Teleskops haben Astronomen einen kurzen Gamma-Ray-Burst entdeckt, der sich weiter von uns entfernt ereignet hat als jeder andere entdeckte Burst dieser Art zuvor. Die gewaltige Explosion, die vermutlich durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne entstand, ereignete sich damit vor 7,4 Milliarden Jahren.

Entstand GRB 070714B durch Kollision zweier Neutronensterne, so wie in dieser künstlerischen Darstellung dargestellt? Foto: NASA / Dana Berry

"Diese Entdeckung vergrößert die Zeitspanne, von der wir wissen, dass sich in ihr kurze Gamma-Ray-Bursts ereignen dramatisch in die Vergangenheit", erläutert John Graham von der Johns Hopkins University, der zusammen mit Kollegen die Entdeckung gestern auf einer Konferenz vorstellte. "Dieser kurze Burst ist fast doppelt so weit entfernt, wie der bisherige Rekordhalter."

Bei Gamma-Ray-Bursts handelt es sich um gewaltige Explosionen, bei denen große Mengen an Energie im Röntgen- und Gammastrahlen-Bereich frei werden. Die Astronomen unterscheiden zwei Gruppen von Gamma-Ray-Bursts: Kurze Burst bis drei Sekunden und längere Ausbrüche von über drei Sekunden. Lange Ausbrüche, so die bisherige Theorie, sind auf den Kollaps äußerst massereicher Sterne zurückzuführen. Für kurze Bursts gibt es verschiedene Entstehungsmodelle. Die populärste Theorie ist aber die Verschmelzung von zwei Neutronensternen zu einem Schwarzen Loch.

Der neue Rekordhalter trägt den Namen GRB 070714B und war, wie die Bezeichnung verrät, der zweite Gamma-Ray-Burst, der am 14. Juli des vergangenen Jahres entdeckt wurde. Mit einer Dauer von nur drei Sekunden gehört der Burst in die Kategorie der kurzen Ausbrüche. Verschiedene Teleskope machten sich nach der ersten Entdeckung daran, ein Nachglühen der Explosion zu suchen und wurden fündig: So entdeckten sie die Galaxie, in der sich der Burst vermutlich ereignet hat.

Doch wie weit war diese Galaxie von uns entfernt? Das versuchten Graham und seine Kollegen mit dem 8-Meter-Gemini-Nord-Teleskop auf Hawaii herauszufinden.  Sie entdeckten in der Galaxie eine bestimmte Spektrallinie, mit deren Hilfe sie die Rotverschiebung der Galaxie und somit deren Entfernung bestimmen konnten: 7,4 Milliarden Lichtjahre. Damit ereignete sich die Explosion also vor 7,4 Milliarden Jahren.

"Die Tatsache, dass dieser kurze Burst so weit entfernt ist, bedeutet, dass diese Unterklasse in einer sehr großen Bandbreite von Entfernungen vorkommt, obwohl sie im Durchschnitt uns immer noch etwas näher zu sein scheinen als die langen Gamma-Ray-Bursts", so Neil Gehrels vom NASA Goddard Space Flight Center, leitender Wissenschaftler von Swift.

Bemerkenswert sei auch die Energie des Bursts, die etwa 100-mal über der Energie eines kurzen Bursts liegen und damit mehr der Energie eines langen Bursts entsprechen würde. "Es ist noch nicht klar, ob man nicht vielleicht ein anderes Modell benötigt, um diesen Burst zu erklären, etwa die Verschmelzung eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch. Es könnte aber auch sein, dass es eine große Bandbreite von Energien gibt, die bei der Verschmelzung von Neutronensternen frei werden, aber das ist eher unwahrscheinlich."

Eine alternative Erklärung wäre, dass die Energie des Bursts nicht gleichförmig in alle Richtungen abgestrahlt wurde, sondern nur in einem sehr eng gebündelten Strahl, der zufällig in Richtung Erde zeigte. Das würde den Burst energiereicher erscheinen lassen als er eigentlich ist. Nur eines, so die Forscher, sei derzeit klar: Wie genau es zu den kurzen Gamma-Ray-Bursts kommt, weiß eigentlich noch niemand so genau.