Gammablitz-Schockwellen: Schrei in der Kathedrale

Europäischen Astronomen gelang eine einmalige Bilderserie: Der Forschungssatellit "XMM-Newton" fing erstmals die staubigen Schockwellen eines Gammablitzes auf, der gewaltigsten Art von Energieausbruch im Universum.

Gammablitz-Schockwellen, aufgenommen von "XMM-Newton": "Schrei  in der Kathedrale"
ESA/ University of Leicester

Gammablitz-Schockwellen, aufgenommen von "XMM-Newton": "Schrei in der Kathedrale"

Am 3. Dezember vergangenen Jahres überstrahlte ein heller Blitz in einer fernen Galaxie 30 Sekunden lang alle anderen Himmelsobjekte. Die gewaltige Explosion, ein Gammablitz mit der Bezeichnung GRB 031203, wurde vom europäischen Gammastrahlen-Weltraumteleskop "Integral" aufgeschnappt. Sechs Stunden später richtete der Esa-Satellit "XMM-Newton" sein Röntgenteleskop auf die Explosion - und schoss spektakuläre Fotos von deren Echos.

Zu sehen sind zwei Ringe, die sich mit rasanter Geschwindigkeit um das Zentrum des Gammablitz-Nachglühens ausdehnen. "Sie kommen durch Staub zustande, der durch die Röntgenstrahlung des Gammablitzes erleuchtet wird", erklärte Simon Vaughan von der University of Leicester. Das von ihm geleitete Forscherteam wird demnächst im "Astrophysical Journal" über die Entdeckung berichten.

Schneller als das Licht durch optische Täuschung

Obwohl das Nachglühen des Gammablitzes der hellste Punkt auf den Bildern ist, sind die Ringe die spektakulärste Erscheinung. "Das ist wie ein Schrei in einer Kathedrale", sagte Vaughan. "Der Ruf des Gammablitzes ist lauter, doch das galaktische Echo ist viel schöner."

Röntgensatellit "XMM Newton" (Zeichnung): Einzigartige Fotos geschossen
DPA

Röntgensatellit "XMM Newton" (Zeichnung): Einzigartige Fotos geschossen

Auch wenn sich kein Objekt im Universum schneller als das Licht bewegt, dehnen sich die Ringe mit scheinbar mehr als tausendfacher Lichtgeschwindigkeit aus. Der Grund ist eine optische Täuschung: Zwischen dem Ort des Gammablitzes und der Erde liegen zwei dünne Staubschichten, erklärte Vaughan. Der näher gelegene Ring wirke deshalb größer, der andere kleiner.

Da die Wissenschaftler die Geschwindigkeit der Röntgenstrahlen genau kennen, konnten sie auch die Entfernung der beiden Staubschleier ermitteln. Der erste ist demnach 2900, der zweite 4500 Lichtjahre von der Erde entfernt. Röntgenstrahlen, die Staubringe schlagen, wurden nach Angaben der Forscher bisher noch nie beobachtet. Nur langsamere Ringe im Bereich des sichtbaren Lichts, die durch einen ähnlichen Effekt ausgelöst werden, wurden bisher bei einigen Supernovae entdeckt.

Gewaltige Energieausbrüche

Gammablitze sind dagegen weit kraftvoller als Sternenexplosionen. Sie setzen innerhalb weniger Sekunden in einem so genannten Jet mehr Energie frei als Sterne wie unsere Sonne während ihrer gesamten, Jahrmilliarden langen Existenz. Die Ursache der Blitze ist bislang nicht eindeutig geklärt. Die Astronomen vermuten jedoch, dass sie im Zusammenhang mit explodierenden Sternen oder Schwarzen Löchern stehen.

Würde sich ein Gammablitz in der Nähe der Erde ereignen, wären die Folgen nach Einschätzung von Experten katastrophal. Einer neuen Theorie zufolge soll ein Gammablitz bereits das zweitgrößte Massensterben der Erdgeschichte ausgelöst haben: Vor 440 Millionen Jahren verschwanden zwei Drittel aller Lebensformen.

Der Theorie zufolge zerstörte der Gammablitz die Ozonschicht, so dass harte Strahlung von der Sonne einen Großteil des Lebens an der Erdoberfläche vernichtete. Ein zusätzlich ausgelöster Klimaeffekt habe zu der in Gesteinsproben nachgewiesenen 500.000 Jahre langen Eiszeit geführt.

Markus Becker

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