Robert Klatt
In der Nähe der Erde kam es kürzlich zu einer Rekord-Gammastrahlenexplosion mit einer Energie von 18 Teraelektronenvolt. Verursacht wurde der Gammastrahlenpuls wahrscheinlich durch den Kollaps eines massenreichen Sterns in einer starken Supernova.
Washington D.C. (U.S.A.). Gammastrahlenblitze, auch bezeichnet als Gammastrahlenausbrüche, Gammastrahlenexplosionen oder Gammastrahlenpulse, sind die energiereichsten und hellsten Explosionen im Universum. Innerhalb von Sekunden können sie so viel Strahlung freisetzen wie die Sonne der Erde während ihrer gesamten Existenz. Verursacht werden Gammastrahlenausbrüche durch eine Supernova von sehr massereichen Sternen oder durch Kollisionen von Neutronensternen.
Am 9. Oktober 2022 haben Astronomen mit Instrumenten in verschiedenen Ländern den bislang stärksten Gammastrahlenausbruch beobachtet. Detektiert wurde der Strahlenpuls unter anderem von der NASA mit dem Fermi- und das Swift-Weltraumteleskop und mit dem Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) in China. Das LHAASO erkannte über 5.000 Photonen mit einer Energie von maximal 18 Teraelektronenvolt.
Der Gammastrahlenpulse GRB 221009A ist damit mit hohem Abstand der energiereichste je von der Erde detektierte Gammastrahlenblitz. Eine Energie von mehr als einem Teraelektronenvolt erreichten bisher nur wenige Gammablitze. Wie Jillian Rastinejad von der Northwestern University, der am National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab) forscht, erklärt, wurde zuvor noch kein Gammablitz mit einer Energie von über zehn Teraelektronenvolt erkannt.
„Wir nennen diesen Burst auch BOAT, kurz für Brightest Of All Time, weil er sich deutlich von den tausenden von Gammastrahlenausbrüchen abhebt, die Teleskope seit den 1990ern detektiert haben.“
Laut den Astronomen geht die hohe Intensität sowohl auf das Ereignis selbst als auch auf die in astronomischen Maßstäben geringe Entfernung zur Erde zurück. Laut einer Analyse des Nachleuchtens mit dem Gemini South Teleskop in Chile ereignet sich die Gammastrahlenexplosion in nur 2,4 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Alle zuvor detektierten Gammastrahlenexplosionen hatten eine deutlich größere Entfernung.
Dies erklärt laut den Wissenschaftlern auch, wieso der Gammastrahlenpuls lange anhielt. Mit dem Teleskop konnte die Gammastrahlung über zehn Stunden erkannt werden. Das Nachglühen im langwelligeren Infrarot- und Radiowellenbereich wurde noch länger aufgezeichnet, erklärt Brendan O’Connor von der University of Maryland.
„GRB 221009A ist nicht nur außergewöhnlich lang und hell, auch sein Nachglühen schlägt Rekorde in allen Wellenbereichen.“
Welche Ursache die Gammastrahlenexplosion GRB 221009A hatte, konnte die Astronomie bisher nicht beantworten. Am wahrscheinlichsten ist es, dass der Kollaps eines massenreichen Sterns in einer starken Supernova die energiereiche Strahlung ausgelöst hat. Dabei würde ein Schwarzes Loch Strahlenjets erzeugen, die Teilchen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und dadurch energiereiche Strahlung freisetzen.
Die Gammastrahlenexplosion ist laut O’Connor eine Jahrhundert-Chance für die Wissenschaft.
„Weil dieser Gammastrahlenausbruch so hell und nahe ist, ist dies für uns eine Jahrhundert-Chance, einige der fundamentalen Fragen zu solchen Explosionen zu untersuchen – von der Bildung Schwarzer Löcher bis zu Tests von Modellen zur Dunklen Materie.“
Dies sieht Roberta Pillera von der Fermi LAT-Kollaboration ähnlich.
„Weil dieser Ausbruch viel näher stattfand als typische Gammastrahlenausbrüche, können wir in den Daten viele Details erkennen, die sonst zu schwach wären, um sichtbar zu sein.“
Eine Gefahr für die Erde oder ihre Bewohner war der Gammastrahlenausbruch trotz seiner hohen Energie nicht. Der Einstrom energiereicher Teilchen verursachte jedoch in der Ionosphäre des Planeten Turbulenzen, die zu Störungen der langwelligen Radiokommunikation führten.
