Gamma-Ray-Bursts gehören zu den großen Mysterien der modernen Astronomie. Bisher war relativ unklar, was diese gewaltigsten Explosionen im Universum auslöst. Ein Doktorand vom California Institute of Technology (Caltech) könnte nun eine Antwort gefunden haben: Gamma-Ray-Bursts scheinen mit einer Supernova-Explosion zusammenzuhängen.  

So stellt sich ein Grafiker einen Gamma-Ray-Burst von einem massereichen Stern vor. Darstellung: Caltech/Jonathan Willams

Die Suche nach der Quelle der Gamma-Ray-Burst beschäftigt die Astronomen schon seit Ende der 60er Jahre. Doch erst seit 1996 gibt es dank des italienisch-niederländischen Satelliten BeppoSAX eine Möglichkeit, die Himmelsregion aus der der jeweilige Strahlungsausbruch stammt, genauer zu lokalisieren und so auch von der Erde aus Beobachtungen zu machen. 

Dank dieser Möglichkeiten gelang es nun einem Team von Wissenschaftlern einen Gamma-Ray-Burst vom 26. März 1998 mit einer Supernova-Explosion in Verbindung zu bringen und so eine immer wieder gern genannte Theorie für die Ursache dieser Ausbrüche zu untermauern. Bisher wurden nämlich in Wissenschaftlerkreisen hauptsächlich zwei Theorien diskutiert: Ein Modell geht davon aus, dass die Bursts entstehen, wenn zwei Schwarze Löcher oder ein Schwarzes Loch und ein Neutronenstern kollidieren. Im anderen Modell entstehen die Bursts beim Kollaps eines Riesensterns zu einem Schwarzen Loch, also einer Supernova-Explosion. Nur müsste man hier zwei verschiedene Lichtquellen ausmachen können: Zum einen den Gamma-Ray-Burst selbst und die Supernova.

Bei der Beobachtung des Gamma-Ray-Bursts GRB 980326 mit dem 10-Meter Keck-Teleskop auf Hawaii machten die Astronomen eine bisher einmalige Entdeckung: Zunächst sah alles normal aus: Im sichtbaren Bereich des Lichts konnten sie ein Lichtquelle beobachten, die - wie in vielen anderen Fällen auch - schnell schwächer wurde. Doch dann sahen die Astronomen etwas ungewöhnliches: "Ein Monat nach dem Burst sah es so aus, als würden wir nunmehr nur noch Licht von der Galaxie beobachten, in der der Burst stattgefunden hat", erläutert Shrinivas R. Kulkarni vom Caltech-Team. Doch als sie das nächste Mal in diese Himmelsregion schauten, war die Galaxie plötzlich verschwunden. "Galaxien verschwinden nicht so einfach, daher wurden wir etwas stutzig," so Kulkarni. "Offenbar hatten wir zuvor eine neue Lichtquelle gesehen, die etwa einen Monat lang aufleuchtete und dann langsam lichtschwächer wurde. Das ist etwas ganz neues."

Die Ursache für das Phänomen könnte eine Supernova sein, die mit dem Gamma-Ray-Burst in Verbindung steht. Auch Spektren unterstützen diese These der Caltech-Wissenschaftler. Die sich dahinter verbergende Theorie sieht so aus: Im Zentrum eines massereichen Sterns, dessen Kern instabil wird, entsteht ein Schwarzes Loch. Wenn der Stern explodiert kommt es zu gewaltigen gebündelten Energieabstrahlungen in Form sogenannter Jets, die entlang der Rotationsachsen des Stern austreten. Wenn diese Jets zur Erde gerichtet sind, beobachtet man einen Gamma-Ray-Burst und eine Supernova-Explosion. Sind sie nicht zur Erde gerichtet, beobachtet man nur die Supernova.

Das Caltech-Team veröffentlichte ihre Funde in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Hauptautor des Artikels ist der Caltech-Doktorand Joshua S. Bloom: "Was wir beobachtet haben, scheint wirklich der Schlüssel zur Erklärung von Gamma-Ray-Bursts  zu sein," so Bloom. "Das ist eine perfekte Heirat der zwei gewaltigsten Ereignisse im Universum und es ist wunderbar, bei dieser Entdeckung dabeigewesen zu sein."