Am 19. März 2008 beobachteten Astronomen einen extrem hellen Gammastrahlenausbruch.
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Gammastrahlenausbrüche gelten als die energiereichsten Ereignisse im Universum. In wenigen Sekunden setzen sie mehr Energie frei als die Sonne in Milliarden von Jahren. Man geht heute davon aus, dass Gammastrahlenausbrüche das letzte Lebenszeichen von massereichen Sternen sind. Wenn ein solcher Stern seinen Brennstoffvorrat verbraucht hat, kollabiert sein Inneres zu einem Schwarzen Loch. In dessen Umfeld entstehen zwei äusserst energiereiche Gasjets, die sich in entgegengesetzter Richtung durch die äussere Hülle des Sterns hindurch ins Freie bohren. Die Gammastrahlung wird laut dem heute favorisierten Modell durch Schockwellen erzeugt, die sich im Inneren der Jets ausbreiten.
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Auf den eigentlichen Ausbruch folgt nämlich ein mehrwöchiges Nachleuchten, das sich vom Röntgen- über den sichtbaren bis in den Radiowellenbereich erstreckt. Diese Strahlung entsteht, wenn der Gasjet mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf das interstellare Medium trifft, dieses wie ein Schneepflug vor sich herschiebt und dabei abgebremst wird.
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Die auffälligen Parallelen zwischen der optischen Lichtkurve und dem Verlauf der Gammastrahlung führten die Forscher zu ihrer ersten wichtigen Schlussfolgerung: Der etwa 50 Sekunden lange Gammablitz und der ihn begleitende Lichtblitz müssen in der gleichen Region innerhalb des Gasjets entstanden sein.
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Bald hatten sich auch andere Teleskope in die Untersuchung des Gammastrahlenausbruchs eingeschaltet. Die genaue Analyse des Nachleuchtens brachte die zweite Überraschung. Die Daten liessen sich am besten mit der Annahme erklären, dass der in das interstellare Medium pflügende Gasjet aus zwei ineinander geschachtelten Komponenten besteht: einem stark fokussierten Strahl mit einem Öffnungswinkel von 0,4 Grad, in dem sich das Gas mit 99,99995 Prozent der Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, sowie einem 20-mal breiteren Strahl, in dem das Gas nicht ganz so schnell ist.
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Für Jochen Greiner vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching () wirft die neue Untersuchung allerdings auch eine Reihe von Fragen auf. Schon heute bereite es Schwierigkeiten, die grosse Energiemenge zu erklären, die bei einem Gammastrahlenausbruch freigesetzt werde. Mit der neu postulierten Komponente des Jets verschärfe sich das Energieproblem sogar noch, da diese deutlich energiereicher sei als die äussere Komponente. Zum anderen, so Greiner, sei die extreme Fokussierung des inneren Jets nur schwer mit theoretischen Modellen der Jet-Bildung zu vereinbaren. Schon die typischerweise beobachteten Öffnungswinkel von 5 bis 8 Grad seien schwer verdaulich. Sollten sich die Schlussfolgerungen der Forscher bewahrheiten, dürfte das laut Greiner eine extreme Herausforderung für die Theoretiker darstellen.
2009-04-30 | achtphasen | 11:06:56 | 
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