GRB 060614 passt nicht ins Schema

  • 21. December 2006



Laut Theorie sollte der Gammastrahlungs-Ausbruch GRB 060614 von einer Supernova herrühren. Doch Astronomen finden keine.

Gammastrahlungs-Ausbrüche zählen zu den energiereichsten Ereignissen im Universum. Nach jahrzehntelangen Spekulationen haben die Astronomen heute eine ziemlich genaue Vorstellung von den Ursachen dieser kosmischen Katastrophen. Am 14. Juni registrierten die Instrumente des Spezialsatelliten Swift jedoch einen Gamma-Ausbruch, der nicht in das bisherige Erklärungsschema passt. Mit einer Dauer von 102 Sekunden zählt GRB 060614 zu den so genannten „langen Gamma-Ausbrüchen“. Solche Ausbrüche werden, so die bisherige Theorie, durch die Supernova-Explosion eines massereichen Sterns verursacht. Doch die Suche nach dieser Supernova verlief erfolglos, wie mehrere Forschergruppen jetzt im Fachblatt „Nature“ berichten.

Abb.: Eine Hubble-Aufnahme der Galaxie, in der der Gamma-Ausbruch GRB 060614 stattgefunden hat. (Quelle: Nasa/Esa/Caltech/K.Sharon & A.Gal-Yam)

„Unsere optischen Beobachtungen schließen die Anwesenheit einer Supernova aus“, schreiben Avishay Gal-Yam vom Caltech und Pasadena und seine Kollegen, „offenbar ist bei GRB 060614 ein anderer Explosionsprozess am Werk.“ Gal-Yam und sein Team hatten mit dem Hubble Space Telescope in den Wochen nach dem Ausbruch von GRB 060614 nach dem Aufleuchten der Sternexplosion gesucht. Wenn dort eine Sternexplosion stattgefunden hätte, so müsste sie 100-mal schwächer gewesen sein als die schwächste jemals bei einem Gamma-Ausbruch beobachtete Supernova, um der Beobachtung entgehen zu können. Und auch die Suche mit anderen Instrumenten, etwa dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile, verlief erfolglos, wie die Forscherteams um Massimo Della Valle vom Arcetri Observatorium in Florenz und Johan Fynbo von der Universität Kopenhagen berichten.

Die Astronomen unterscheiden zwei unterschiedliche Arten von Gamma-Ausbrüchen. Kurze Ausbrüche dauern weniger als zwei Sekunden und entstehen, so die Theorie, durch die Kollision und die anschließende Verschmelzung von zwei Neutronensternen oder Schwarzen Löchern. Lange Ausbrüche – die entsprechend länger als zwei Sekunden andauern – dagegen entstehen durch die Explosion extrem massereicher und damit kurzlebiger Sterne. Mit einer Dauer von 102 Sekunden fällt GRB 060614 eigentlich eindeutig in die Klasse der langen Ausbrüche.

Gegen diese Einordnung aber spricht nicht nur die Abwesenheit einer Supernova, sondern auch, dass sich der Ausbruch nicht in einer jungen Sternenstehungsregion befindet, wie es für lange Ausbrüche üblich ist. Bis auf seine Dauer ähnelt GRB 060614 also eher einem kurzen Ausbruch. In einem kommentierenden Artikel in der Zeitschrift „Nature“ diskutiert der Astrophysiker Bing Zhang von der University of Nevada mögliche Lösungen für das Rätsel. Wenn es sich um eine Sternexplosion handelt, dann muss der explodierte Stern sich nach Ansicht von Zhang stark von den üblichen Vorgängersternen der langen Gamma-Ausbrüche unterscheiden. Andererseits könnte es sich auch um einen außergewöhnlich energiereichen Fall einer Verschmelzung von Schwarzen Löchern handeln, bei dem das Gamma-Nachleuchten heller und damit länger beobachtbar ist. Und schließlich, dritte Möglichkeit, könnte es sich natürlich auch um einen bislang unbekannten Prozess handeln. Aufklärung kann, so Zhang, letztlich nur die Beobachtung weitere Gamma-Ausbrüche bringen, die sich der Einordnung in das bisherige theoretische Schema entziehen. Für Zhang ist vor allem die Frage entscheidend, ob sich Gamma-Ausbrüche wie GRB 060614 auch in Elliptischen Galaxien auffinden lassen – denn diese bestehen ausschließlich aus alten Sternen. Die Explosion junger, massereicher Sterne ließe sich dort also als Ursache auszuschließen.

Rainer Kayser


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