HUBBLE
Keine Gefahr durch lange Gamma-Ray-Bursts
von Stefan Deiters
astronews.com
11. Mai 2006

Gamma-Ray-Bursts gehören mit zu den energiereichsten Ereignissen im Universum. Und ein solcher Burst in unserer Nachbarschaft könnte für das uns bekannte Leben auf der Erde das Ende bedeuten. Astronomen beruhigen aber jetzt: Zumindest die stärksten dieser Ausbrüche im Gammastrahlen-Bereich sollten der Erde nicht gefährlich werden können.

Übersicht über alle in der Studie untersuchten Gamma-Ray-Burst (Ausschnitt) Bild: NASA, ESA, A. Fruchter (STScI), A. Levan (Leicester University) und die GOSH Kollaboration [Gesamtansicht]

Gamma-Ray-Bursts, kurze und heftige Ausbrüche von Strahlung im Gammastrahlenbereich, beschäftigen die Astronomen bereits seit den 1960er Jahren. Inzwischen unterscheidet man zwei Typen: lange und kurze Bursts. Letztere dauern weniger als zwei Sekunden, während die längere Variante bis zu zehn Sekunden aufblitzen kann. Die Erforschung dieser mysteriösen Blitze ist alles andere als einfach: Man muss den Burst nicht nur entdecken, sondern auch noch innerhalb kürzester Zeit möglichst viele Teleskope auf dessen Position ausrichten, um hinter die Ursache des Gammablitzes zu kommen.

In den letzten Jahren hat sich dank moderner Satelliten und einem Netzwerk von Teleskopen einiges getan: So glaubt man inzwischen, dass die langen Gamma-Ray-Bursts mit einer bestimmten Art von Supernova zusammenhängen, also dem explosionsartigen Ende eines massereichen Sterns. Würde so ein Burst in relativer Nähe der Erde stattfinden und unser Heimatplanet damit von Gammastrahlen überflutet, könnte dies dramatische Folgen haben: So könnte das schützende Ozon zerstört, deutliche Klimaveränderungen ausgelöst oder aber die Evolution vollkommen verändert werden.

Astronomen glauben aber jetzt, Entwarnung geben zu können: Mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops haben die Forscher zahlreiche dieser langen Gamma-Ray-Bursts untersucht und sind zu dem Schluss gekommen, dass die dafür verantwortliche Art von Supernova-Explosionen in unserer Heimatgalaxie kaum vorkommen sollten. Alle Bursts ereigneten sich nämlich in kleineren und irregulären Galaxien, wo die Sterne deutlich anders zusammengesetzt sind als in der Milchstraße: Die Sonnen in diesen Galaxien verfügen über deutlich weniger schwere Elemente wie beispielsweise Sauerstoff oder Kohlenstoff als die Sterne in unserer Galaxie.

Die Wissenschaftler untersuchten 42 lange Gamma-Ray-Bursts sowie 16 Supernova-Explosionen und stellten fest, dass Supernova-Explosionen, die auch für diese energiereichen Gammastrahlen-Ausbrüche verantwortlich sind, sich in einer deutlich anderen Umgebung ereignen als "normale" Supernovae. So lag der Ursprung nahezu aller untersuchter Bursts in kleinen, leuchtschwachen und merkwürdig geformten, Galaxien. Nur ein Burst ereignete sich in einer Spiralgalaxie wie der Milchstraße. Im Gegensatz dazu waren die untersuchten Supernova-Explosionen gleichmäßig zwischen den irregulären und den spiralförmigen Galaxien verteilt.

Das Team um Andrew Fruchter vom Space Telescope Science Institute, das die Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Nature veröffentlichte, folgerte aus diesen Daten, dass unsere Milchstraße als Spiralgalaxie ein sehr unwahrscheinlicher Ort für einen langen Gamma-Ray-Burst ist. Sie entdeckten zudem, dass die Bursts hauptsächlich aus den hellsten Regionen der Galaxien zu stammen scheinen. "Das deutet darauf hin, dass sie von sehr massereichen Sternen stammen, die 20-mal oder mehr massereicher sind als unsere Sonne", erläutert Fruchter. "Dass sie hauptsächlich in irregulären Galaxien auftreten deutet darauf hin, dass diese Sterne nur über wenige schwere Elemente verfügen müssen."

Das bedeutet auch, dass solche lange Gammastrahlen-Ausbrüche in der Vergangenheit deutlich häufiger gewesen sein müssen, da sich ja die schweren Elemente erst im Laufe der Zeit in den Sternen angesammelt haben. Schwere Elemente entstehen im Inneren von Sonne und reichern sich von Sternengeneration zu Sternengeneration weiter an.

Wenn sich also die langen Gamma-Ray-Burst nicht in der Milchstraße ereignen sollten, wie sieht es da mit den kurzen aus? Sie können nach den Theorien der Astronomen durch Kollisionen von beispielsweise zwei Neutronensternen entstehen und sich somit auch in unserer Heimatgalaxie ereignen. Allerdings, so die Forscher, sind sie insgesamt zwischen Hundert und Tausend mal schwächer als die langen Bursts, so dass die Gefahr für die Erde deutlich geringer ist.