Astronomen weltweit haben einen ungewöhnlich hellen und langen Ausbruch hochenergetischer Strahlung registriert, der am 9. Oktober 2022 die Erde traf. Die Emissionen stammten von einem Gammablitz, der zu den hellsten bekannten Ereignissen gehört. Gammablitze sind die stärkste Klasse von Explosionen im Universum.
Am Sonntag Morgen Eastern Time durchquerte eine Welle aus Röntgen- und Gammastrahlung das Sonnensystem und löste Detektoren an Bord des Fermi Gamma-ray Space Telescope, des Neil Gehrels Swift Observatory und des Wind-Satelliten und anderer Observatorien aus. Teleskope auf der ganzen Welt richteten sich auf den Ursprungspunkt, um die Nachwirkungen zu beobachten, und die neuen Beobachtungen dauern noch an.
Die Explosion erhielt die Bezeichnung GRB 221009A und stellte einen unerwartet aufregenden Beginn für das 10. Fermi Symposium in Johannesburg (Südafrika) dar, einem Treffen von Astronomen, die im Gammabereich forschen. “Man kann sicher sagen, dass dieses Treffen mit einem Knall begann – jeder spricht darüber”, sagte Judy Racusin, eine Wissenschaftlerin des Fermi-Teams am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland), die an der Konferenz teilnahm.
Das Signal kam aus der Richtung des Sternbildes Sagitta (Pfeil) und hatte schätzungsweise 1,9 Milliarden Jahre gebraucht, um die Erde zu erreichen. Astronomen denken, dass es den Geburtsschrei eines neuen Schwarzen Lochs repräsentiert, das im Zentrum eines massereichen Sterns entstand, nachdem er unter seinem eigenen Gewicht kollabierte. Unter diesen Umständen erzeugt ein neues Schwarzes Loch gewaltige Teilchenjets, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Die Jets durchdringen den Stern und emittieren Röntgen- und Gammastrahlung, während sie in den Weltraum schießen.
Der Ausbruch bot auch eine lang ersehnte Beobachtungsgelegenheit für eine Verbindung zwischen zwei Experimenten auf der Internationalen Raumstation ISS: das NICER X-ray Telescope und ein japanischer Detektor namens MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image). Die Verbindung wurde im April aktiviert und wird als Orbiting High-energy Monitor Alert Network (OHMAN) bezeichnet. Sie erlaubt NICER, sich rasch auf die von MAXI registrierten Ausbrüche auszurichten. Das erforderte bislang eine Steuerung durch Wissenschaftler auf der Erde.
“OHMAN gab einen automatischen Alarm, der NICER ermöglichte, innerhalb von drei Stunden mit der Nachverfolgung zu beginnen, sobald die Quelle für das Teleskop sichtbar wurde”, sagte Zaven Arzoumanian, der leitende Wissenschaftler des NICER-Projekts am Goddard Space Flight Center. “Zukünftige Gelegenheiten könnten in Reaktionszeiten von wenigen Minuten resultieren.”
Das Licht dieser alten Explosion gibt neue Einblicke in den stellaren Kollaps, die Geburt eines Schwarzen Lochs, das Verhalten und die Interaktion von Materie nahe Lichtgeschwindigkeit, die Bedingungen in einer fernen Galaxie und Vieles mehr. Der nächste derart helle Gammablitz könnte Jahrzehnte auf sich warten lassen.
Den vorläufigen Analysen zufolge registrierte Fermis Large Area Telescope (LAT) den Ausbruch mehr als zehn Stunden lang. Ein Grund für die Helligkeit und Langlebigkeit des Ausbruchs ist, dass er (für einen Gammablitz) relativ nah an der Erde lag.
“Dieser Ausbruch liegt viel näher als typische Gammablitze, was aufregend ist, weil es uns erlaubt, viele Einzelheiten zu registrieren, die ansonsten zu schwach wären, um beobachtet zu werden”, sagte Roberta Pillera, ein Mitglied der Fermi LAT Collaboration. Sie ist Doktorandin an der Polytechnic University of Bari (Italien) und leitete die anfängliche Kommunikation über den Ausbruch. “Aber er gehört auch zu den energiereichsten und hellsten Ausbrüchen, die ungeachtet der Entfernung je beobachtet wurden, was ihn doppelt so aufregend macht.”
(THK)
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