Gammastrahlenausbrüche

Die gewaltigsten Explosionen im Universum

ESO ObservationsBei Gammastrahlenausbrüchen (nach dem englischen Gamma Ray Bursts üblicherweise als "GRBs" abgekürzt) treffen binnen eines kurzen Zeitraums – zwischen einer Sekunde und mehreren Minuten – große Mengen hochenergetischer Gammastrahlen auf die Erde, die aus einer winzigen Himmelsregion zu kommen scheinen. Aus den Beobachtungen folgt, dass die Quelle dieser Strahlung von der Erde extrem weit entfernt ist, am Rande des beobachtbaren Universums.

Das VLT hat das Nachleuchten eines Gammastrahlenausbruchs beobachtet, der weiter entfernt ist als alle anderen zuvor. Das Licht dieses Ausbruchs war mehr als 12,8 Milliarden Jahre unterwegs, bevor es die Erde erreichte (entsprechend einer so genannten Rotverschiebung von 6,3). Es zeigt uns das Universum so, wie es aussah, als es gerade einmal 900 Millionen Jahre alt war, also weniger als sieben Prozent seines jetzigen Alters hatte. Was immer dort im einzelnen geschah: In wenigen Sekunden muss das Objekt, das den Gammastrahlenausbruch erzeugte, 300 Millionen Mal mehr Energie freigesetzt haben als es unsere Sonne während ihrer gesamten Lebenszeit von mehr als 10 Milliarden Jahren tun wird. Damit sind GRBs die gewaltigsten Explosionen im Universum überhaupt (eso0917).

Forscher versuchen seit langem, eine Erklärung für diese Explosionen zu finden. Beobachtungen zeigen, dass es zwei Arten von GRBs gibt: solche von kurzer Dauer (weniger als ein paar Sekunden) und solche von längerer Dauer. Es wird vermutet, dass sie durch zwei verschiedene Sorten kosmischer Ereignisse verursacht werden.

Im Jahre 2003 gelang es, GRBs längerer Dauer mit so genannten Hypernovae in Verbindung zu bringen – Explosionen, mit denen sehr schwere Sterne ihr Leben beenden. Bei der Beweisführung spielten Beobachtungen mit ESO-Teleskopen eine wichtige Rolle gespielt. Der "Nachhall" solch einer Explosion wurde einen ganzen Monat lang verfolgt, und es ließ sich zeigen, dass sein Spektrum und die Art, wie die Helligkeit mit der Zeit abklingt, große Ähnlichkeiten mit den Beobachtungsdaten der (häufigeren) Supernovae hat, bei denen es sich um Sternexplosionen am Ende nicht ganz so massereicher Sterne handelt (eso0318).

2005 wurde an ESO-Teleskopen zum ersten Mal das sichtbare Licht nach einem der kurzen GRBs beobachtet. Nach drei Wochen Beobachtungszeit kamen die Astronomen zu dem Schluss, dass diese Klasse von GRBs im Gegensatz zu den GRBs längerer Dauer nicht durch Hypernovae verursacht werden kann. Stattdessen wird vermutet, dass sie durch die Verschmelzungen von Neutronensternen oder Schwarzen Löchern verursacht werden (eso0541).