Sternentod einmal anders

Nashville (USA) - Gamma-Blitze gehören zu den leuchtstärksten kosmischen Ereignissen. Sie dauern üblicherweise aber nur wenige Sekunden, so dass es schwierig ist, sie nachzuweisen und ihren Ursprung zu bestimmen. Ein internationales Team von Astronomen hat nun drei besonders langdauernde Gamma-Blitze oder Gammastrahlen-Ausbrüche untersucht, die zu einem neuen Typ gehören und mehrere Stunden anhalten können. Anhand von Beobachtungen mit dem Gemini-Teleskop auf Hawaii fanden sie heraus, dass eines der Exemplare deutlich weiter entfernt war als bislang gedacht. Der zu Weihnachten 2010 entdeckte Gamma-Blitz befand sich mit sieben Milliarden Lichtjahren Distanz auf halbem Weg zum Rand des beobachtbaren Universums, berichteten sie auf einer Fachkonferenz in Nashville, Tennessee. Die Forscher vermuten aufgrund ihrer Messungen, dass der Gamma-Blitz entstand, als ein Riesenstern am Ende seines Lebens zu einem Schwarzen Loch kollabierte.

„Die Gamma-Blitze geben uns wichtige Hinweise darauf, wie Sterne ihr Leben beenden“, sagte Studienleiter Andrew Levan von der Universität Warwick. Astronomen sind sich über den genauen Entstehungsprozess von Gamma-Blitzen noch nicht sicher. Sie vermuten aber, dass sie auftreten, wenn ein schwerer Stern seinen Brennstoff verbrannt hat und dann unter seiner eigenen Gravitation zusammenstürzt. Ist der Stern schwer genug, kollabiert sein dichtes Zentrum zu einem Schwarzen Loch, wobei ungeheure Energiemengen freigesetzt werden. Dabei entstehen zwei eng gebündelte Strahlen von hochenergetischen Teilchen, sogenannte Jets, die in entgegengesetzte Richtungen ausgesandt werden. Sie durchdringen die Oberfläche des Vorgängersterns und sind intensiv genug, um die Supernova-Explosion, in der der Stern vergeht, deutlich zu überstrahlen. Von der Erde aus sind Gamma-Blitze jedoch nur sichtbar, wenn der dünne Strahl in unsere Richtung leuchtet. Aus diesem Grund sind sehr viel mehr Supernovae als Gamma-Blitze bekannt.

Nach den gängigsten Modellen der Astronomen stammen viele der bekannten Gamma-Blitze von schweren, kompakten Sternen wie etwa den sogenannten Wolf-Rayet-Sternen. Diese sind ähnlich groß wie unsere Sonne, wiegen aber ungefähr das Zehnfache. Bei ihnen ist nach ungefähr einer Minute der Ausbruch schon wieder vorbei. Bei Riesensternen, die mindestens das Zwanzigfache der Sonne auf die Waage bringen und deren Ausdehnung tausendfach größer sein kann, können die Gamma-Blitze nach Berechnungen der Forscher aber auch entsprechend länger dauern. Mit den vorliegenden Daten können sie jedoch nicht ausschließen, dass vielleicht noch andere Entstehungsmechanismen für die Gamma-Blitze verantwortlich sind. Sie könnten auch von einem Stern stammen, der von einem Supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie verschlungen wurde.

Auf jeden Fall scheinen große oder kleine Schwarze Löcher derzeit die einzig plausible Erklärung für solche energiereichen und schnelllebigen Ausbrüche liefern zu können. Nial Tanvir von der Universität Leicester, der an den Forschungen mitbeteiligt war, ist ebenfalls dieser Überzeugung: „Wir denken, die Energie für diese gewaltigen Explosionen stammt von einem neu gebildeten Schwarzen Loch im Herzen des Sterns.“