Im März 2008 strahlte der Gammablitz 080319B im optischen Bereich so hell wie keiner vor ihm. Man hätte ihn für einen kurzen Moment sogar mit bloßem Auge am Nachthimmel erspähen können – obwohl er fast 7,5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist! Das vollbringen nicht einmal Supernovae, die mehr als tausendmal näher liegen. Wie schafft es ein einziger Stern, so unglaublich leuchtstark zu sein?
Die Lösung liegt zu einem Teil in der Art der Emission. Während gewöhnliche Supernovae ihre Energie relativ gleichmäßig und in wenigen Tagen bis hin zu Monaten zu allen Seiten abstrahlen, passiert das in einem Gammablitz innerhalb von Sekunden und gebündelt in einem dünnen Strahl: Während sich im Kern ein schnell rotierendes Schwarze Loch bildet, schießen aus der darum wirbelnden Gas- und Staubscheibe energiereiche Jets. Diese bohren sich den Weg durch die Überbleibsel des Sterns und sorgen für den beobachteten Gammastrahlenausbruch.
GRB 080319B | Dieses Bild des Gammastrahlenausbruchs setzt sich aus verschiedenen Aufnahmen des Satelliten Swift zusammen, die ihn im ultravioletten, sichtbaren und Röntgenlicht abbilden.
Astronomen auf der ganzen Welt nutzten die günstige Gelegenheit und verfolgten GRB 080319B, der für rund hundert Sekunden aufflackerte, und das für mehrere Wochen andauernde Nachleuchten – pausenlos und in vielen Spektralbereichen. Die perfekte Datenlage erlaubte es nun Wissenschaftlern um Judith Racusin von der Pennsylvania State University zu rekapitulieren, was in diesem System geschah.
Sie berichten in der Zeitschrift Nature, dass der Partikelstrahl von GRB 080319B fast genau in unsere Richtung zeigte und ihn so viel heller erscheinen ließ als andere seiner Art. Zudem gelang es ihnen, erstmals die Struktur des Jets direkt einzugrenzen. Denn die Daten lassen sich am plausibelsten erklären, wenn dieser aus zwei Komponenten besteht: Ein Strahl mit einem Öffnungswinkel von acht Grad umschließt einen etwa 20-mal engeren Jet – in welchem das Material mit 99,99995 Prozent der Lichtgeschwindigkeit ins All jagt. Die Teilchen im Manteljet sind dagegen ein bisschen langsamer unterwegs.
Gammablitz | Diese Illustration zeigt, wie sich Wissenschaftler einen Gammastrahlenausbruch vorstellen: In einem gebündelten Strahl schießt Materie mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ins All.
Aus Beobachtungen von anderen Gammablitzen hatten Astronomen bisher stets niedrigere Auswurfgeschwindigkeiten abgeleitet. Sind die Partikelstrahlen tatsächlich immer in den hier beobachteten Strukturen angeordnet, haben sie in diesen Fällen vermutlich nicht direkt in den Jet geblickt. Somit nahmen sie nur den äußeren Partikelstrom wahr, der den ultraschnellen Kern verbarg. Zudem schätzten sie ihn auf diese Weise auch dunkler ein, als er bei richtiger Orientierung gewesen wäre. Denn das Energiebudget von GRB 080319B ist im Vergleich keineswegs außergewöhnlich. (mp)
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