Gamma-ray Bursts: Explosionen mit eigenartiger Zeitumkehr

astronews.com Redaktion

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Ursache für die immer wieder von Satelliten registrierten kurzen Gamma-Blitze ist, so die Theorie der Astronomen, ein Zusammenstoß von zwei Neutronensternen und deren anschließender Kollaps zu einem Schwarzen Loch. Nur scheint die Reihenfolge der dabei beobachteten Strahlung nicht so recht zu diesem Ablauf zu passen. Jetzt fanden Wissenschaftler eine Erklärung für das Phänomen. (19. Februar 2015)

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ralfkannenberg

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Ursache für die immer wieder von Satelliten registrierten kurzen Gamma-Blitze ist, so die Theorie der Astronomen, ein Zusammenstoß von zwei Neutronensternen und deren anschließender Kollaps zu einem Schwarzen Loch. Nur scheint die Reihenfolge der dabei beobachteten Strahlung nicht so recht zu diesem Ablauf zu passen. Jetzt fanden Wissenschaftler eine Erklärung für das Phänomen. (19. Februar 2015)

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Ehe das jemand mit dieser Zeitumkehr in den falschen Hals bekommt, zitiere ich mal:

"Bei unserem 'Zeitumkehreffekt' findet keine magische Zeitreise statt. Es handelt sich vielmehr um einen unmagischen Energie-Zwischenspeicher, aus dem die Röntgenstrahlung erst mit Verzögerung abgegeben wird"
 

pane

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Zu dem Artikel hätte ich denn aber doch noch ein paar Fragen:

Simulationen auf dem AEI-eigenen Computercluster zeigen was passiert, wenn durch die Kollision zweier Neutronensterne ein langlebiger, extrem dichter Neutronenstern erzeugt wird.

Wieso langlebig? Ich denke, er wird in ein paar Sekunden zu einem schwarzen Loch.

Zunächst rotiert der Stern im Innern unterschiedlich schnell und emittiert elektromagnetische Energie in Form eines Materiewindes.

Verstehe ich nicht. Es geht doch um zwei Neutronensterne. Befindet sich da der eine in dem anderen, oder sind beide in einem neuen Neutronenstern gemeint, oder was?

In weniger als ein paar Sekunden fällt nun die Akkretionsscheibe in das Schwarze Loch

warum soll sie das tun? Ist der Materie doch egal, ob im Inneren ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch ist. Sie bewegt sich nach den Keplerschen Gesetzen. Nur wenn sich Materieteilchen in die Quere kommen, dann geht es abwärts. So habe ich jedenfalls bisher eine Akkretionsscheibe verstanden.

Auch habe ich nicht verstanden, wie Materiewind Energie speichern soll. Einfach nur Energie, ok, das kann ich mir vorstellen, aber das heißt doch nicht, wenn da Röntgenstrahlen ausgesendet werden, dass es auch vorher Röntgenstrahlen sein mussten. Die Beschaffenheit der Strahlen, sagt doch vielleicht etwas über den Materiewind aus, aber doch nicht über die Strahlung, die der Wind vorher abbekommen haben muss.

Und dann habe ich noch eine Frage zu den Gammablitzen, auch wenn davon nichts im Artikel stand:

Die meißten Gammablitze sind doch sehr weit entfernt und haben eine entsprechend große Rotverschiebung. Wenn er aber trotzdem, bei uns als Gammablitz ankommt, was muss das denn vorher gewesen sein?

Mit freundlichen Grüßen
pane
 

ralfkannenberg

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Wieso langlebig? Ich denke, er wird in ein paar Sekunden zu einem schwarzen Loch.
Hallo pane,

meines Wissens gelten diese ganzen Regeln streng genommen nur für nicht-rotierende Körper. Sobald die rotieren muss man bei hinreichend dichten Gebilden, also noch nicht bei Weissen Zwergen, wohl aber bei Neutronensternen und Schwarzen Löchern, die Kerr-Metrik verwenden und erhält dann ganz andere Ergebnisse.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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Verstehe ich nicht. Es geht doch um zwei Neutronensterne. Befindet sich da der eine in dem anderen, oder sind beide in einem neuen Neutronenstern gemeint, oder was?
Hallo pane,

ich vermute, das bezieht sich auf diesen Satz im Kapitel 2 "Phenomenology" des genannten arXiv-Preprints:

In addition to mass ejection associated with the merger process, the newly born NS can launch baryon-loadedwinds (see Figure 1, (I)), either produced by large magnetic pressure gradients at the stellar surface due to magnetic field amplification in the differentially rotating stellar interior

Wenn ich es richtig verstehen ist also der gerade entstandene Neutronenstern gemeint.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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warum soll sie das tun? Ist der Materie doch egal, ob im Inneren ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch ist. Sie bewegt sich nach den Keplerschen Gesetzen. Nur wenn sich Materieteilchen in die Quere kommen, dann geht es abwärts. So habe ich jedenfalls bisher eine Akkretionsscheibe verstanden
Hallo pane,

und damit ist vermutlich das hier gemeint, ebenfalls im o.g. Kapitel 2:

The injection of spin-down energy into the nebula ceases at t = t[sub]coll[/sub], when rotation can no longer prevent the NS from collapsing to a BH. Within millisecond timescales, a BH-torus system forms and generates the necessary conditions to launch a relativistic jet of duration <~ 0.01 − 1 s, which corresponds to the typical accretion time of the torus

Für Deine übrigen Fragen wirst Du vermutlich den arXiv-Preprint näher anschauen müssen und dann dazu gezielt Fragen stellen, wenn noch Unklarheiten bestehen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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ralfkannenberg

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Die meißten Gammablitze sind doch sehr weit entfernt und haben eine entsprechend große Rotverschiebung. Wenn er aber trotzdem, bei uns als Gammablitz ankommt, was muss das denn vorher gewesen sein?
Hallo pane,

ich bin leider kein Gammablitz-Spezialist, aber soviel ich weiss kann man die Riotverschiebung gar nicht im Gammablitz selber messen, sondern man untersucht das Ursprungsgebiet des GRB und wenn man dort seine Galaxie findet, z.B. mit dem Hubble Space Teleskop, so betsimmt mandann die Rotverschiebung dieser Galaxie, der sogenannten "host galaxy".


Freundliche Grüsse, Ralf
 

FrankSpecht

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Moin Ralf,
kann man die Riotverschiebung gar nicht im Gammablitz selber messen
Doch, und zwar aufgrund der Zeitdilatation (Suchergebnis bei arxiv.org).
Denn je nach Modell eines Bursts dauert er am Ort des Geschehens nur wenige Sekunden bis Minuten, bei uns aber bis zu mehreren Stunden!
So macht man das auch mit den Supernova-Ereignissen vom Typ Ia in ferner Vergangenheit.

PS: "Riotverschiebung" klingt Denglisch und lustig; "Randaleverschiebung" oder so ;)
 
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mac

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Hallo pane,

Die meißten Gammablitze sind doch sehr weit entfernt und haben eine entsprechend große Rotverschiebung. Wenn er aber trotzdem, bei uns als Gammablitz ankommt, was muss das denn vorher gewesen sein?
23. April 2009: Der am weitesten von der Erde entfernte GRB mit einer Rotverschiebung von 8,2 (13,035 Mrd. Lichtjahre) und damit das älteste dokumentierte Ereignis im Universum (ca. 630 Mio. Jahre nach dem Urknall).
Im selben Artikel findest Du auch eine Funktionsgraphik zur Energie der Gammastrahlung der GRB's

Selbst bei neunfacher Wellenlänge wird aus der Gammastrahlung in der Regel noch kein sichtbares Licht.

Herzliche Grüße

MAC
 

ralfkannenberg

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Doch, und zwar aufgrund der Zeitdilatation (Suchergebnis bei arxiv.org).
Denn je nach Modell eines Bursts dauert er am Ort des Geschehens nur wenige Sekunden bis Minuten, bei uns aber bis zu mehreren Stunden!
So macht man das auch mit den Supernova-Ereignissen vom Typ Ia in ferner Vergangenheit.
Hallo Frank,

danke sehr. Wie gut dass ich das mit "soviel ich weiss" eingeschränkt hatte.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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