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GAMMA-RAY-BURSTS
Die Geburt
eines Schwarzen Lochs?
von Stefan
Deiters
astronews.com
20. März 2003
Auf der Suche
nach der Ursache der mysteriösen Gamma-Ray-Bursts gelang Astronomen mit Hilfe
einer NASA-Sonde die möglicherweise entscheidende Beobachtung: Schon kurz nach
Beginn des heftigen Gammastrahlen-Ausbruchs konnten die Forscher die
entsprechende Himmelsregion überwachen und wurden Zeuge beim Tod eines Sterns
und der Geburt von etwas Neuem, vermutlich von einem rotierenden Schwarzen Loch.
So stellt sich ein Künstler den Wolf-Rayet-Stern mit dem neu
entstandenen Jet vor.
Bild: NASA / Dana Berry / SkyWorks Digital |
Bei den
Beobachtungen des Gamma-Ray-Bursts mit der Nummer GRB021004, von denen die
Wissenschaftler in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature
berichten, handelt es sich um die detaillierteste Untersuchung, die bislang von
diesen exotischen Ereignissen gemacht wurde. Mit Hilfe des NASA High-Energy
Transient Explorer (HETE) konnten die Forscher nachweisen, dass der gemessene
Ausbruch im Gammastrahlenbereich das Ende eines extrem massereichen Sterns
ankündigt. An den Beobachtungen war ein ganzes Netzwerk von Teleskopen
beteiligt, die kurze Zeit nach der Entdeckung des Bursts auf die entsprechende
Himmelsregion gerichtet wurden und so wertvolle Daten lieferten.
"Diese
eindrucksvollen Beobachtungen führten uns unmittelbar in das Umfeld einer
Sternenexplosion und lassen uns durch deren Überreste auf ein neu entstandenes
Schwarzes Loch blicken", erläutert Dr. Anne Kinney von der NASA. Und ihr Kollege
Dr. Derek Fox vom California Institute of Technology ergänzt: "Wenn
ein Gamma-Ray-Burst der Geburtsschrei eines Schwarzen Loches ist, dann hat uns der HETE-Satellit gerade einen Blick in den Entbindungsraum gestattet."
Gamma-Ray-Bursts scheinen viele Hundert Mal heller als eine Supernova-Explosion.
Sind sind recht häufig, treten aber ohne Vorwarnung auf. Der eigentliche Ausbruch
im Gammastrahlen-Bereich kann nach Bruchteilen einer Sekunde zu Ende sein, aber
auch bis 100 Sekunden andauern. Entscheidend ist dann das möglichst schnelle
Auffinden der Quelle des Gamma-Ray-Bursts, denn hier lässt sich meist für einige
Zeit ein Nachglühen in weniger energetischen Wellenlängenbereichen, etwa im
Röntgenbereich oder im sichtbaren Licht, beobachten.
Gamma-Ray-Burst GRB021004 wurde am 4. Oktober 2002 vom HETE-Satelitten
registriert, durch den sofort Beobachter in aller Welt alarmiert wurden. So
konnte das Automated Response Telescope in Japan schon 193 Sekunden nach
der Entdeckung die entsprechende Himmelsregion anvisieren. Das Nachglühen des
Ausbruchs wurde dann von über 50 weiteren Teleskopen rund um die Welt verfolgt.
Die
Wissenschaftler waren im Falle von GRB021004 so rechtzeitig "vor Ort", dass sie
ein ganz neues Phänomen beobachten konnten: Sie registrierten, wie sich das
Nachglühen des Bursts noch über eine halbe Stunde lang verstärkte. Dieses
Phänomen, so die Schlussfolgerung der Forscher, muss auf das Ereignis
zurückzuführen sein, das auch den Burst im Gammastrahlenbereich verursacht hat.
"Gammastrahlen-Ausbrüche müssen noch wesentlich energiereicher sein, als wir
bislang angenommen haben", urteilt Dr. George Ricker vom Massachusetts
Institute of Technology, der für die HETE-Mission verantwortlich ist. "Der
Gammastrahlen-Anteil ist vielleicht nur die Spitze des Eisbergs."
Die HETE-Beobachtungen unterstützen das so genannte "Kollapsar-Modell" für die
Entstehung von Gamma-Ray-Bursts. Danach entstehen die Bursts, wenn ein massereicher Stern, wie
etwa ein Wolf-Rayet Stern, zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Die Rotation oder das
Magnetfeld des Schwarzen Loches wirken wie eine Schleuder, die Material in die
Überreste der Explosion schleudert. Die Forscher glauben, dass GRB021004 auf den
Kollaps eines Stern zurückzuführen ist, der etwa die 15fache Masse unserer Sonne
hatte.
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