Künstlerische Darstellung eines Gammastrahlenausbruchs mit Jet
ICCR UTokyo/Naho Wakabayashi
ICCR UTokyo/Naho Wakabayashi
Wissenschaft

Sternenblitz stellt bisherige Modelle in Frage

Astrophysiker der Universität Innsbruck haben am Himmel einen blitzartigen Ausbruch von hochenergetischer Strahlung beobachten können. Die Beobachtungen stellen die bisherige Theorie zur Entstehung solcher Strahlung in Frage.

Es war am 29. August 2019 als die H.E.S.S.-Teleskope in Namibia einen Gammastrahlenausbruch im Sternbild Eridanus registrierten. Für astronomische Verhältnisse war der der Ausbruch mit der Katalognummer GRB 190829A trotz der unvorstellbaren Entfernung von einer Milliarde Lichtjahre sehr nah.

Ungewöhnlich „naher“ Ausbruch

„Typischerweise sind Gammastrahlenausbrüche sehr viel weiter entfernt. Bei GRB 190829A sitzen wir in der ersten Reihe“, erzählte Olaf Reimer vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck, wo er die H.E.S.S.-Arbeitsgruppe leitet. Sobald das Sternbild Eridanus am Nachthimmel beobachtbar wurde richteten sich die H.E.S.S.-Cherenkov-Teleskope in Namibia auf diese Explosion und konnten es mehrere Tage lang beobachten.

Das Gammastrahlen-Teleskop H.E.S.S. in Namibia
H.E.S.S. Collaboration, Clementina Medina
Das Gammastrahlen-Teleskop H.E.S.S. in Namibia

Gammastrahlenausbruch

Ein Gammastrahlenausbruch ist ein heller, nur wenige Sekunden andauernder Blitz hochenergetischer Röntgen- und Gammastrahlung. Er entsteht beim Kollaps eines rotierenden massiven Sternes.

Nachglühen zeigte überraschende Eigenschaften

Überraschend für die Forscher war vor allem das Nachglühen des Ausbruches. Sie entdeckten dabei eine deutliche Ähnlichkeit im Röntgen- und Gammastrahlenbereich. Etablierte Theorien gehen jedoch davon aus, dass die beiden Emissionskomponenten durch separate Mechanismen erzeugt werden.

Das Gammastrahlenspektrum liegt zudem auf der Extrapolationslinie des Röntgenspektrums. „Dies ist ein starker Hinweis, dass die Gammastrahlen durch denselben Mechanismus erzeugt worden sind, wie die Röntgenstrahlung,“ erklärte Anita Reimer aus der H.E.S.S.-Arbeitsgruppe

Bessere Instrumente und Strategien

Jetzt braucht es weitere Beobachtungen von Gammastrahlenausbrüchen. Mit verbesserten Instrumenten, wie dem in Bau befindlichen Cherenkov-Telescope-Array (CTA), und ausgeklügelten Beobachtungsstrategien werde die Rate der GRB-Detektionen steigen und damit das Potenzial, dieses Superlativ einer kosmischen Explosionen besser zu verstehen, vermutet Prof. Olaf Reimer, der die österreichische Beteiligung an der Vorbereitung und dem Bau des neuen Höchstenergie-Gammastrahlenobservatoriums CTA koordiniert.