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Astrophysik: Intensiver Gammablitz erstaunt Astronomen

Intensive Gammablitze deuten auf Supernovae oder verschmelzende Neutronensterne. Doch GRB 211211A passt überhaupt nicht in dieses Bild. Was ist hier passiert?
Künstlerische Darstellung eines Gammablitzes

GRB 211211A könnte das Weltbild der Astronomen verändern – zumindest, was die Entstehung von Gammablitzen anbelangt. Der Swift-Forschungssatellit der NASA hat das Signal dieses Gammastrahlenausbruchs am 11. Dezember 2021 aufgezeichnet, und ein Team um Jun Yang von der Universität Nanjing in China die Daten analysiert und ein Modell damit gespeist. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in »Nature Astronomy« und »Nature«.

Der Gammablitz hielt einmal recht lang an, was typisch für eine Sternenexplosion ist, während der Blitz beim Verschmelzen zweier Neutronensterne nur wenige Sekunden andauert. Die Dauer von GRB 211211A sprach für eine Supernova, andere Eigenschaften jedoch eher für die zweite Option. Ähnliche Gammablitze hatte man schon zuvor beobachtet, konnte sie aber bislang nicht zuordnen. Als Swift daher jenen Ausbruch detektierte, widmeten sich mehrere Arbeitsgruppen dem Blitz mit weiteren Detektoren und Teleskopen. Damit konnten sie nicht nur die ausgesandte Gammastrahlung analysieren, sondern ebenso die optische, ultraviolette und Röntgenstrahlung untersuchen.

Mit Hilfe der Daten konnten sie zeigen, dass der Blitz zunächst 13 Sekunden aufleuchtete. Darauf folgte ein zweites Aufleuchten, das sich nun über 55 Sekunden hinzog, bevor nach 16 Minuten ein weiterer Ausbruch hochenergetischer Gammastrahlung auftrat, der ganze fünf Stunden andauerte. Diese Daten speisten Yang und Co in ein Modell, um herauszufinden, woher der Blitz kam.

Die Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass es eine dritte Ursache für diese hochenergetischen Ausbrüche gibt: Die Astronomen vermuten, dass hier ein Weißer Zwergstern mit einem Neutronenstern verschmolzen sein könnte. Daraus entstand dann ein schnell rotierender Neutronenstern mit einem starken Magnetfeld, ein so genannter Magnetar, der für die Gammastrahlenemission nach der ersten Kollision verantwortlich sein könnte.

Nicht alle beteiligten Arbeitsgruppen stimmen dieser These jedoch zu. Eines der Teams etwa geht eher von einem Schwarzen Loch aus, das mit dem Weißen Zwerg kollidiert sein könnte. Das hätte dann allerdings nur zu einem kurzen Gammablitz führen müssen. Endgültig gelöst ist das Rätsel also noch nicht, aber immerhin hat sich die Datengrundlage für Astronomen entscheidend verbessert. Und das hilft dann vielleicht beim nächsten derartigen Naturereignis.

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