Gammablitze

Bei den so genannten Gammablitzen (oder Gammastrahlenexplosionen –englisch:  gamma-ray bursts, oft abgekürzt GRB-) handelt es sich um plötzlich auftretende Strahlungsausbrüche, bei denen in zehn Sekunden mehr energiereiche elektromagnetischer Strahlung, genauer gesagt Gammastrahlung, freigesetzt wird,  als die Sonne in Milliarden von Jahren freisetzt.

Den bislang hellsten beobachteten Gammablitz registrierte der NASA-Forschungssatellit Swift am 19. März 2008. Der Ausbruch kam von einem Objekt, das 7,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt war. Er war 2,5 Millionen Mal heller als die leuchtstärkste bisher beobachtete Supernova und konnte als erster GRB mit dem bloßen Auge gesehen werden. Diese Explosion wurde unter der Nummer GRB 080319B katalogisiert

Für die Dauer seines Leuchtens ist ein Gammablitz „heller“ als alle übrigen Gammastrahlenquellen am Himmel. Gammablitze haben zudem ein „Nachglühen“ im optischen sowie im Röntgenspektrum, das in Zeiträumen der Größenordnung von Tagen und Wochen langsam verblasst.

Diese Ausbrüche sind absolut unvorhersehbar, was Zeit und Ort ihres Auftretens betrifft, sodass es besonders schwierig ist, diese Phänomene zu erfassen – zumal sie sich auch nicht wiederholen; wenn von einem Objekt einmal ein solcher Gammablitz ausgeht, so bleibt dies stets ein einmaliges Erlebnis. 


Die Entdeckung der Gammablitze:

Die Gammablitze wurden durch Zufall zu Beginn der 60er-Jahre entdeckt, als die USA eine Reihe von Militärsatelliten  in die Umlaufbahn beförderten, um eventuelle Atomwaffentests der UdSSR verfolgen zu können. Diese so genannten Vela-Satelliten  stellten verdächtige Gammastrahlen-Explosionen fest – ein Phänomen, das man sich zunächst nicht erklären konnte. Erst durch weitere Satelliten, nämlich Vela 5 und 6, die zwischen 1969 und 1972 aktiv waren, konnte man ausschließen, dass die beobachteten Explosionen von der Erde kamen. Es stellte sich sogar heraus, dass der Ursprung des Phänomens sogar außerhalb unseres Sonnensystems liegen muss.


Interpretation des Phänomens:

Bis vor wenigen Jahren lag die größte Schwierigkeit darin zu bestimmen, woher diese Erscheinungen kamen, was nicht zuletzt darin liegt, dass die Instrumente zur Erfassung von Gammastrahlung über eine sehr geringe Auflösung (1 bis 3 Grad) verfügen. In einem Gebiet von dieser Größe befinden sich so viele Himmelskörper, dass es praktisch unmöglich ist, zu bestimmen, welcher davon für den beobachteten Gammablitz verantwortlich ist. Erst vor kurzem kam man in dieser Hinsicht einen großen Schritt weiter, als man begann, gleich nach dem Auftreten des Phänomens eine Röntgenbeobachtung durchzuführen. Dabei ist von Vorteil, dass Röntgenteleskope eine viel höhere Auflösung, nämlich einige Bogensekunden, aufweisen.

Was die Quellen der Gammablitze betrifft, wurden verschiedene Hypothesen aufgestellt. Die Hypothese, die heute besonders häufig vertreten wird, besagt, dass der Ursprung der Gammablitze in Galaxien zu suchen ist, die mehrere Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Die Ursache des Phänomens ist jedoch noch weitgehend ungeklärt. Während eine Theorie davon ausgeht, dass es sich um eine Explosion eines besonders massereichen Sterns handelt, meint eine andere, das diese Ereignisse auf die Verschmelzung zweier Neutronensterne oder eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern zurückzuführen seien.

Wenn der Ursprung der Gammablitze tatsächlich in der vermuteten Entfernung liegt, so kann man davon ausgehen, dass die Energie, die dabei in wenigen Minuten freigesetzt wird, der Energie entspricht, die 100 Sterne wie die Sonne im Laufe ihrer Lebensspanne von 10 Mrd. Jahren abgeben.

Künstlerische Darstellung eines hellen Gammablitzes in einer Sternenformation. Die Energie aus der Explosion strahlt in zwei schmalen, entgegengesetzt gerichteten Jets.


Veranschaulichung eines massereichen Sterns, der zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Die freiwerdende Energie in Form von Jets entlang der Rotationsachse bildet einen Gammablitz