News: Ultra ungewiss
Für die ultrahigh-energy cosmic rays (UHECR) sind selbst die mächtigsten Explosionen im Universum - die so genannten Gammastrahlenausbrüche - zu schwach. Und doch scheint es da irgendeinen Zusammenhang zu geben.
© (Ausschnitt)
Seit dem Urknall gibt es nichts Gewalttätigeres als Gammastrahlenausbrüche, Sekunden andauernde Explosionen, die Million Billionen Mal, also unvorstellbar viel heller leuchten als die Sonne. Die Gammastrahlenausbrüche wurden Ende der sechziger Jahre entdeckt, als amerikanische Wissenschaftler - übrigens erfolglos - versuchten, mithilfe von Satelliten die heimlichen Atomwaffenversuche des Gegners zu entlarven. Langsam wird klar, dass die energiereichen Strahlen vermutlich das Letzte sind, was massereiche Sterne vor ihrem Ende in einer Supernova aussenden.
Gammastrahlen sind nichts anderes als Photonen - Lichtteilchen also - mit einem Energiespektrum, das eine Million mal weiter ist als die wahrnehmbaren Farben des Regenbogens. Gänzlich unbekannten Ursprungs sind hingegen die energiereichsten Teilchen im Universum: die so genannten ultrahigh-energy cosmic rays (UHECR) - denn für ihre Bildung sind selbst Supernovae viel zu schwach. Vielleicht handelt es sich dabei um fast lichtschnelle Protonen, von denen jedes einzelne über die Energie eines Baseballs verfügt.
Immerhin sind Forscher um Maria Magdalena González vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico auf Hinweise gestoßen, dass Gammastrahlenausbrüche und UHECRs irgendwie zusammenhängen. Denn in den Archiven des Compton Observatory - die Mission war im Jahr 2000 zu Ende gegangen - hatten die Wissenschaftler 2700 Gammastrahlenausbrüche erforscht und waren bei genau einem auf eine Besonderheit gestoßen.
Der gamma-ray burst mit der Bezeichnung GRB 941017 war 1994 aufgezeichnet worden und hatte sich in ungefähr zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung im Sternbild Pfeil ereignet. Dabei zeigte sich, dass besonders energiereiche Photonen diesen Ausbruch dominierten, wobei besonders interessant war, dass nach fast zwei Minuten diese Dominanz um das Tausendfache anstieg. Die Strahlung aus dem energiereichen Spektrum gewann also zunehmend die Überhand.
Den Grund dafür sehen die Forscher darin, dass sich die energiearme Strahlung - nachdem sie auf die Sensoren des Compton Observatory aufgetroffen war - rasch abschwächte, während der Strom der energiereichen Strahlung mehr oder minder konstant blieb.
Und dies könnte nach Ansicht von Gonzáles und ihren Mitarbeitern bedeuten, dass die energiereichen Photonen von GRB941017 auf irgendeine Art und Weise durch die UHECRs beschleunigt wurden oder, dass es sich dabei um eben solche handelt - auf der zehn Milliarden Jahre langen Reise entsprechend abgeschwächt.
Derzeit sehen die Forscher in ihren Daten nur einen Fingerzeig für einen direkten Zusammenhang und hoffen, diese Dominanz hochenergetischer Photonen auch in anderen Gammastrahlenausbrüchen wiederzufinden. Vielleicht müssen sie dann gar nicht bis 2006 warten, wenn die NASA ihr neues und besonders leistungsfähiges Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST) ins All schießt.
Gammastrahlen sind nichts anderes als Photonen - Lichtteilchen also - mit einem Energiespektrum, das eine Million mal weiter ist als die wahrnehmbaren Farben des Regenbogens. Gänzlich unbekannten Ursprungs sind hingegen die energiereichsten Teilchen im Universum: die so genannten ultrahigh-energy cosmic rays (UHECR) - denn für ihre Bildung sind selbst Supernovae viel zu schwach. Vielleicht handelt es sich dabei um fast lichtschnelle Protonen, von denen jedes einzelne über die Energie eines Baseballs verfügt.
Immerhin sind Forscher um Maria Magdalena González vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico auf Hinweise gestoßen, dass Gammastrahlenausbrüche und UHECRs irgendwie zusammenhängen. Denn in den Archiven des Compton Observatory - die Mission war im Jahr 2000 zu Ende gegangen - hatten die Wissenschaftler 2700 Gammastrahlenausbrüche erforscht und waren bei genau einem auf eine Besonderheit gestoßen.
Der gamma-ray burst mit der Bezeichnung GRB 941017 war 1994 aufgezeichnet worden und hatte sich in ungefähr zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung im Sternbild Pfeil ereignet. Dabei zeigte sich, dass besonders energiereiche Photonen diesen Ausbruch dominierten, wobei besonders interessant war, dass nach fast zwei Minuten diese Dominanz um das Tausendfache anstieg. Die Strahlung aus dem energiereichen Spektrum gewann also zunehmend die Überhand.
Den Grund dafür sehen die Forscher darin, dass sich die energiearme Strahlung - nachdem sie auf die Sensoren des Compton Observatory aufgetroffen war - rasch abschwächte, während der Strom der energiereichen Strahlung mehr oder minder konstant blieb.
Und dies könnte nach Ansicht von Gonzáles und ihren Mitarbeitern bedeuten, dass die energiereichen Photonen von GRB941017 auf irgendeine Art und Weise durch die UHECRs beschleunigt wurden oder, dass es sich dabei um eben solche handelt - auf der zehn Milliarden Jahre langen Reise entsprechend abgeschwächt.
Derzeit sehen die Forscher in ihren Daten nur einen Fingerzeig für einen direkten Zusammenhang und hoffen, diese Dominanz hochenergetischer Photonen auch in anderen Gammastrahlenausbrüchen wiederzufinden. Vielleicht müssen sie dann gar nicht bis 2006 warten, wenn die NASA ihr neues und besonders leistungsfähiges Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST) ins All schießt.
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