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News: Neue Erkenntnisse aus alten Beobachtungen

Nach Jahren des Rätselratens glauben Astronomen, endlich ein gutes Modell für jene Abläufe zu haben, welche zu den energievollen Gammastrahlungs-Ausbrüchen führen. Eine Wissenschaftlerin meldet aber bereits ernste Zweifel an der Theorie an. Gemäß ihrer Auswertung von Datenmaterial, das vor 20 Jahren gewonnen wurde, können die Gammastrahlen nicht so entstanden sein, wie ihre Kollegen gerne glauben möchten.
Alanna Connors von der University of New Hampshire und Geoff Hueter von Far Point Technologies haben aus 20 Jahre alten Satellitenaufzeichnungen geschlossen, daß Gammastrahlen-Ausbrüche nach dem ersten Ausbruch nicht einfach erlöschen, sondern langsam ausglimmen, dann wieder aufleben und schließlich ausklingen (Astrophysical Journal vom 1. Juli 1998).

Die letzten 18 Monate brachten enorme Fortschritte für Forscher, die sich mit der Natur der Gammastrahlungs-Ausbrüche beschäftigt haben. So konnten sie endlich bestimmen, wie weit die Quellen der Strahlung entfernt sind. Sie stellten fest, das sich einige davon am Rande des sichtbaren Universums befinden. Anhand der Beobachtungsergebnisse im Bereich der Gammastrahlung sowie bei anderen Wellenlängen, die eine Art "Nachglühen" zeigen, stellten die Wissenschaftler eine Theorie auf. "Die Kombination der Ereignisse Stunden oder Tage nach dem Ausbruch haben zunächst des Modell eines kosmischen Feuerballs hervorragend unterstützt", erzählt Connors. "Demnach wird ein ganzer Stern oder ein exotisches Doppelsystem aus Neutronensternen oder Schwarzen Löchern völlig vernichtet, wobei sie ihre Energie in einem starken, extrem relativistischen Wind aus sehr heißen, sich schnell ausbreitenden Plasmaschalen wegschleuderten."

Connors und Hueter wollten jedoch wissen, was sie beim Eintreffen der Gammastrahlung selbst – also nicht erst Stunden oder Tage später – an dem betreffenden Himmelspunkt hätten ausmachen können. Glücklicherweise war der Satellit HEAO 1 vor 20 Jahren, am 8. Mai 1978, Zeuge einer solchen Explosion. Mit Hilfe eines neuen Auswertungsalgorithmus vermochten die beiden Forscher nicht nur ein detailliertes Spektrum des Ausbruchs in hoher Auflösung zu gewinnen, sondern auch vom Übergang in das Nachglühen. Beide Spektren sind allerdings nicht mit dem Feuerball-Modell zu vereinbaren.

Die Daten von 1978 zeigten zunächst zwei helle Strahlungsspitzen des Ausbruchs selbst. Deren Spektrum verändert sich wie gewohnt: Es verschiebt sich von den höheren zu niedrigeren Frequenzen. Nach etwa 70 Sekunden ist es ganz abgeklungen. Anschließend ist im Bereich der geringsten aufgezeichneten Energie ein langsamer Wiederanstieg zu erkennen. Etwa sieben Minuten nach dem Beginn des Ausbruchs erreicht er er eine Intensität, die ein bis zwei Größenordnungen (Faktor zehn bis 100) geringer als die Explosion ist. Während des anschließenden Ausklingens, das sich über eine halbe Stunde hinzieht, treten noch einige Unregelmäßigkeiten auf.

"Das paßt nicht zu dem ursprünglichen Szenario von einem langsam abnehmenden Intensitätsabfall", meint Connors. "Ebenso ist es mit der Form des Spektrums. Dies wirft die Frage auf: Gibt es wirklich einen Unterschied zwischen dem Ausbruch und dem Nachglühen?" Auch andere Röntgenspektren von Gammastrahlen-Ausbrüchen passen nicht zu der gängigen Theorie – vorausgesetzt, man zieht Beobachtungen heran, die wenigstens bis 1981 zurückreichen.

Die Astronomen hoffen, daß die heutigen Instrumente zur Beobachtung von Röntgenstrahlung in der Lage sind, das leichte Wiedererstarken auf dem Weg vom Ausbruch zum Nachglühen zu erfassen. "Ob einige der schnellen optischen oder sogar Radiosysteme sie sogar innerhalb von Minuten nach dem Ausbruch erfassen können?" fragt sich Connors. "Manche einfachen Extrapolationen deuten an, daß sie hell genug sein sollten."

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