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GAMMA-RAY BURSTS
Seltener Einblick in das junge Universum
von Stefan Deiters
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30. Oktober 2009

Im April dieses Jahres entdeckte der NASA-Satellit Swift einen spektakulären Ausbruch im Gammastrahlen-Bereich, der sich nur 630 Millionen Jahre nach dem Urknall ereignet hatte. Zahlreiche Nachfolgebeobachtungen mit verschiedenen Teleskopen lieferten nun neue Details über das entfernteste Objekt, das jemals beobachtet wurde und erlauben so einen seltenen Blick ins junge Universum.

GRB 090423

Für dieses Bild von GRB 090423  wurden Daten des UV/optischen-Teleskops (blau, grün) und des Röntgenteleskops (orange, rot) von Swift kombiniert. Bild: NASA / Swift / Stefan Immler

Der NASA-Satellit Swift entdeckte am 23. April 2009 einen gewaltigen Ausbruch im Gammastrahlen-Bereich. Dies ist eigentlich nichts Ungewöhnliches, wurde die Sonde doch extra zur Erforschung dieser mysteriösen Gammablitze gebaut und entdeckt davon in jedem Jahr ungefähr 100. Ungewöhnlich war allerdings die Entfernung des Bursts: Schon im April berichtete astronews.com von dieser Besonderheit von GRB 090423, dem bis heute am weitesten entfernten Gammastrahlenblitz. Die verursachende Explosion muss sich nämlich zu einem Zeitpunkt ereignet haben, als unser Universum gerade einmal 630 Millionen Jahre alt war.

In mehreren Artikeln, die in diesen Tagen erschienen oder bei Fachzeitschriften eingereicht worden sind, wird nun über die anschließenden Beobachtungen von GRB 090423 berichtet: "Diese Explosion erlaubt uns einen einmaligen Blick in eine Zeit, zu der unser Universum noch sehr jung war und in der sich dramatische Veränderungen abspielten", erklärt Dale Frail vom National Radio Astronomy Observatory. "In der anfänglichen Dunkelheit im Kosmos leuchteten die ersten Sterne auf und die ersten Galaxien begannen sich zu entwickeln. Diese Sonne, die damals explodierte, gehörte zu dieser ersten Generation von Sternen."

Mit dem Very Large Array (VLA), einer Zusammenschaltung von mehreren Radioteleskopen, visierten die Astronomen den Ort von GRB 090423 erstmals einen Tag nach der Entdeckung an. Die ersten Radiowellen der Explosion registrierten sie etwa eine Woche später und konnten dann über mehrere Wochen verfolgen, wie das Signal der Explosion langsam abklang. "Es ist außerordentlich wichtig, so ein Ereignis mit möglichst vielen Teleskopen zu beobachten. Unser Team hat Daten des VLA mit Röntgen- und Infrarotbeobachtungen kombiniert und konnte so auf einige physikalische Details der Explosion schließen", so Derek Fox von der Pennsylvania State University. "Das Ergebnis ist ein einmaliger Blick ins sehr junge Universum, den wir auf andere Art und Weise gar nicht hätten gewinnen können."

Die Wissenschaftler glauben, dass die Explosion deutlich energiereicher war als andere Gamma-ray Bursts. Sie war außerdem nahezu sphärisch und breitete sich in einem dünnen und recht gleichmäßig verteilten gasförmigen Medium aus. Die Astronomen vermuten, dass die ersten Sterne im Universum sich von heutigen Sonnen unterschieden und deutlich heller, heißer und massereicher waren. Durch Beobachtung von Objekten in einer Entfernung wie GRB 090423 hoffen sie, diese These bestätigen zu können.

"Der beste Weg, mehr über diese entfernten Sterne der ersten Generation zu erfahren ist, ihre explosives Ende zu studieren", erklärt Poonam Chandra vom Royal Military College of Canada und Leiter der Forschergruppe. Die vorliegenden Beobachtungsdaten von GRB 090423 lassen sich jedoch nicht eindeutig der Explosion eines frühen Monstersterns zuordnen. Das könnte sich allerdings im Falle weiterer Gamma-ray Bursts dank besserer Instrumente bald ändern: So sind gegenwärtig mehrere neue Radioteleskope im Bau, die noch detailliertere Nachbeobachtungen ermöglichen und dank höherer Empfindlichkeit sogar Studien in noch größerer Entfernung erlauben dürften.

Zwei Artikel über GRB 090423 erschienen jetzt in der Fachzeitschrift Nature, der Beitrag über die VLA-Beobachtungen wurde bei den Astrophysical Journal Letters zur Veröffentlichung eingereicht.

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siehe auch
Gamma-Ray-Bursts: Swift entdeckt neuen Rekordausbruch - 28. April 2009
SWIFT & GROND: Gamma-Ray-Burst in Rekordentfernung - 23. September 2008
Links im WWW
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
Swift, Homepage der NASA
Preprint des Fachartikels in ApJL bei astro-ph
Preprint des Fachartikels in Nature bei astro-ph (1)
Preprint des Fachartikels in Nature bei astro-ph (2)
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