Die gewaltigsten Explosionen im Kosmos, so genannte
Gammastrahlungs-Ausbrüche (Gamma Ray Bursts), schicken nach Ansicht
zweier Astronomen eine Art Vorwarnung voraus. Zehn Sekunden vor dem
Gamma-Ausbruch erfolgt demnach ein ebenso gewaltiger Ausbruch von
hochenergetischen Neutrinos. Die Beobachtung dieser Neutrinos könnte, so
die Forscher im Fachblatt Physical Review Letters, Aufschluss über
die erste Sternengeneration im Kosmos liefern.
Unsere Erde wird jeden Tag von ein oder zwei Gammastrahlungs-Schauern
getroffen, die jeweils nur wenige Sekunden andauern. Ihr Ursprung liegt in
fernen Galaxien. Welche physikalischen Vorgänge für die Aussendung der
hochenergetischen Strahlung verantwortlich ist, ist noch unklar. Peter Meszaros
von der Penn State University in den USA und Eli Waxman vom Weizmann
Institute of Science in Israel glauben, dass der Kollaps massiver Sterne für
die Mehrheit der Ausbrüche verantwortlich ist.
In ihrem Modell kollabiert das Innere eines solchen Sterns zu einem Schwarzen
Loch, dabei wird ein Teil der Sternenmaterie in einem gebündelten Strahl (ein so
genannter Jet) nach außen geschleudert. Durch den Zusammenprall dieser
Materie mit Gas in der Umgebung des kollabierenden Sterns kommt es, so Meszaros
und Waxman, zur Erzeugung der Gammastrahlung. Interne Schockwellen in dem
Materiestrahl erzeugen aber bereits zuvor eine große Zahl von hochenergetischen
Neutrinos. Neutrinos sind elektrische neutrale, nahezu masselose Teilchen, die
sehr schwer nachweisbar sind.
Meszaros und Waxman vermuten weiter, dass es in der Frühzeit des Kosmos viele
massive Sterne gab, bei deren Kollaps der Materiestrahl jedoch "verschluckt"
wurde, also nicht nach außen dringen konnte. So kündet zwar kein Gamma-Ausbruch
vom Schicksal dieser Sterne, aber die beim Kollaps erzeugten Neutrinos sollten
mit großen Detektoranlagen nachweisbar sein. Solche Anlagen sind zum Beispiel in
der Antarktis geplant, wo die Wissenschaftler einen kubikkilometergroßen Bereich
des Eises als Detektor nutzen wollen.