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Ein neuer Stern am Himmel oder die Geburt eines Schwarzen Lochs

Kurzzeitige Ausbrüche im Gammastrahlenbereich, so genannte Gamma-Ray-Bursts, beschäftigen die Astronomen schon seit vielen Jahren. Bislang ist es nicht gelungen, die Ursache dieser Ausbrüche zu finden. Die Beobachtungen von Reeves und seinen Kollegen belegen, dass dem Gamma-Ausbruch eine Supernova-Explosion vorangegangen sein muss.

Wolf-Rayet-Stern

Auf der Suche nach der Ursache der mysteriösen Gamma-Ray-Bursts am 4.Oktober 2002, gelang Astronomen mit Hilfe einer NASA-Sonde die möglicherweise entscheidende Beobachtung: Schon kurz nach Beginn des heftigen Gammastrahlen-Ausbruchs konnten die Forscher die entsprechende Himmelsregion überwachen und wurden Zeuge beim Tod eines Sterns und der Geburt von etwas Neuem, vermutlich von einem rotierenden Schwarzen Loch.

Mit Hilfe des NASA "High-Energy Transient Explorer" (HETE) konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass der gemessene Ausbruch im Gammastrahlenbereich das Ende eines sehr massenreichen Sterns ankündigt. An den Beobachtungen war ein ganzes Netzwerk von Teleskopen beteiligt, die kurze Zeit nach der Entdeckung des Blitzes auf die entsprechende Himmelsregion gerichtet wurden und so wichtigste Daten lieferten.

"Diese eindrucksvollen Beobachtungen brachten uns unmittelbar in das Umfeld einer Sternenexplosion und lassen uns durch deren Überreste auf ein neu entstandenes Schwarzes Loch blicken", erklärte Dr. Anne Kinney von der NASA. Und ihr Kollege Dr. Derek Fox vom California Institute of Technology vervollständigt ihren Bericht: "Wenn ein Gamma-Ray-Burst der Geburtsschrei eines Schwarzen Loches ist, dann hat uns der HETE-Satellit gerade einen Blick in den Entbindungsraum gestattet."

Gamma-Ray-Bursts erscheinen viele Hundert Mal heller als eine Supernova-Explosion. Sie sind sehr häufig, treten aber ohne Vorwarnung auf. Der eigentliche Ausbruch im Gammastrahlen-Bereich kann nach Bruchteilen einer Sekunde zu Ende sein, kann aber auch bis zu 100 Sekunden dauern. Entscheidend ist dann das möglichst schnelle Auffinden der Quelle des Gamma-Ray-Bursts, denn hier lässt sich meist für einige Zeit ein Nachglühen in weniger energetischen Wellenlängenbereichen, etwa im Röntgenbereich oder im sichtbaren Licht, beobachten.

Gamma-Ray-Burst GRB021004 wurde am 4. Oktober 2002 vom HETE-Satelitten entdeckt und registriert, der dann sofort die Beobachter in aller Welt informierte. So konnte das "Automated Response Telescope" in Japan schon 193 Sekunden nach der Entdeckung die entsprechende Himmelsregion anvisieren. Das Nachglühen des Ausbruchs wurde dann von über 50 weiteren Teleskopen rund um die Welt verfolgt.

Die Wissenschaftler registrierten, wie sich das Nachglühen des Blitzes noch über eine halbe Stunde lang verstärkte. Dieses Phänomen, so die Schlussfolgerung der Forscher, muss auf das Ereigniss zurückzuführen sein, das auch den Burst im Gammastrahlenbereich verursacht hat. "Gammastrahlen-Ausbrüche müssen noch wesentlich energiereicher sein als wir bislang angenommen haben", erklärt Dr. George Ricker vom Massachusetts Institute of Technology.

Die HETE-Beobachtungen unterstützen das so genannte "Kollapsar-Modell" für die Entstehung von Gamma-Ray-Bursts. Demnach entstehen die Bursts, wenn ein massereicher Stern, wie beispiels ein Wolf-Rayet-Stern, zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Die Rotation oder das Magnetfeld des Schwarzen Loches wirken wie eine Schleuder, die Material in die Überreste der Explosion schleudert. Die Wissenschaftler glauben, dass GRB021004 auf den Kollaps eines Stern zurückzuführen ist, der etwa die 15fache Masse unserer Sonne hatte.