Mit "Fermi"-Teleskop

Astronomen beobachten Monster-Gammastrahlenblitz

(Bild: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

Mit dem Weltraumteleskop "Fermi" hat ein internationales Forscherteam - darunter Astrophysiker der Universität Innsbruck - einen Monster-Gammastrahlenausbruch der Superlative beobachten können. Dabei handelte es sich um das hellste, energiereichste und am längsten dauernde derartige Ereignis, das bisher registriert wurde. Gleich in vier Arbeiten beschreiben Wissenschaftler im Fachjournal "Science" das Ereignis.

Am 27. April dieses Jahres hat "Fermi" (kleines Bild) im Sternbild des Löwen eine außergewöhnliche Eruption von Gammastrahlen (GRB) registriert - so außergewöhnlich, dass eine Forschergruppe in ihrer Arbeit sogar den Begriff "Monster" dafür verwendet. GRB130427A, so die offizielle Bezeichnung des Ausbruchs, "war nicht nur der bisher hellste, sondern auch der energiereichste und am längsten andauernde Gammastrahlenblitz", sagt der Innsbrucker Astroteilchenphysiker Olaf Reimer.

Die Helligkeit im Bereich der hochenergetischen Gammastrahlung war etwa 50 Mal größer als der bisher hellste GRB. Das höchstenergetische Photon des Ausbruchs wurde mit 95 Gigaelektronenvolt (GeV) gemessen, das Hundertmilliardenfache der Energie eines Photons im sichtbaren Licht.

(Bild: NASA)

Extrem langer Gammastrahlenausbruch
Auch die Dauer der Eruption ist bemerkenswert: Üblicherweise gliedert sich ein solcher Ausbruch in eine prompte Phase, in der innerhalb weniger Sekunden bis Minuten hochenergetische Photonen abgestrahlt werden, und in eine Nachleucht-Phase, in der Licht mit niedrigeren Wellenlängen - sichtbares Licht, Röntgen- und Radiowellen - abgestrahlt wird. GRB130427A hat dagegen 20 Stunden lang hochenergetische Photonen ausgesendet.

Durch die dramatische Helligkeit und die kosmologische Nähe des Ereignisses - trotz einer Distanz von 3,6 bis 3,9 Milliarden Lichtjahren bezeichnen die Forscher das Ereignis als vergleichsweise nah - konnten bisher 58 Observatorien und Teleskope in aller Welt das Nachleuchten des Ausbruchs beobachten - das ist laut Reimer eine Rekordzahl. Die Vielzahl der Messungen werde den Gammablitz zum bestbeobachteten und meistdiskutierten Objekt dieser Klasse machen, glaubt der Physiker.

Ereignis stellt bisherige Modelle in Frage
Der Verlauf des Ausbruchs stellt die Wissenschaftler aber auch vor Probleme: Eine derartige Gammastrahlen-Emission stimmt nicht mit den derzeit gültigen Modellen überein. Die Forscher gehen davon aus, dass Eruptionen von Gammastrahlen entweder durch den Kollaps eines extrem massiven Sterns in ein Schwarzes Loch entstehen oder in einem Doppelsternsystem, in dem sich zwei Neutronensterne beim gegenseitigen Umkreisen so nahe kommen, dass es sie irgendwann zerreißt.

Diese Szenarien würden auch weiter existieren, betonte Reimer. Verabschieden müssen sich die Forscher aber vom bisher angenommenen Mechanismus, wie die sehr energiereichen Gammastrahlen in der Frühphase des Ausbruchs entstehen. Denn dafür hatten die nun gemessenen Gammastrahlen zu bestimmten Zeiten zu hohe Energie.