Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kosmische Gammastrahlen-Ausbrüche ohne dazugehörige Supernova?

21.12.2006
Zwei junge Astrophysiker am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) haben mitgewirkt an der Entdeckung zweier kosmischer Gammastrahlen-Ausbrüche, die entgegen der Erwartung nicht begleitet wurden von einer Supernova-Explosion - Heute in "Nature"

Zwei junge Astrophysiker am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) haben mitgewirkt an der Entdeckung zweier kosmischer Gammastrahlen-Ausbrüche (Gamma-ray Bursts, GRBs), die entgegen der Erwartung nicht begleitet wurden von einer Supernova-Explosion. Diese Beobachtung stellt eine Herausforderung dar für das klassische Modell dieser hochenergetischen Phänomene, deren Strahlung von weit entfernten Galaxien zu uns kommt.

Es gibt zwei Sorten dieser nur kurze Zeit dauernden Gammastrahlen-Ausbrüche (Millisekunden bis zu wenigen Minuten): die "kurzen" werden mit dem Verschmelzen zweier kompakter Objekte mit Massen ähnlich der der Sonne erklärt (Dauer: unter 2 Sekunden); die "langen" dagegen (Dauer über 2 Sekunden) sollten dann entstehen, wenn ein Stern mit der vielfachen Masse der Sonne am Ende seines Lebens in Form einer Supernova explodiert. Diese neue Entdeckung - lange Gammastrahlen-Ausbrüche ohne Supernova - führt zu der Erkenntnis, dass der Anteil der GRBs ohne gleichzeitige Supernova-Explosion viel größer sein muss, als bisher vermutet.

Gammastrahlen-Ausbrüche (GRBs) sind Phänomene sehr hoher Energie, die in Zusammenhang stehen mit der Explosion eines massereichen Sternes am Ende seines Lebenszyklus oder mit dem Verschmelzen zweier kleinerer Sterne. Die in den letzten Jahren gesammelten Daten legten den Schluss nahe, dass die kurzen GRBs beim Zusammenstoß und anschließenden Verschmelzen zweier Himmelskörper mit sonnen-ähnlichen Massen auftreten, während die langen GRBs auf einen sehr massereichen Vorgängerstern hindeuten, der in Form einer Supernova explodierte (dieses Modell wird auch "Kollapsar" genannt).

Bis jetzt wurde diese Theorie in allen Fällen eines langen Gammastrahlen-Ausbruchs durch den Nachweis einer entsprechenden Supernova bestätigt, während bei den kurzen GRBs bisher keine Hinweise auf eine Supernova-Explosion gefunden wurden.

Aber dieses einfache Modell scheint nun durch zwei neue Beobachtungen herausgefordert zu werden. An diesem Donnerstag berichtet ein von Johan Fynbo geleitetes Team, dem auch zwei Astrophysiker vom Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) angehören (Postdoc Arnaud Cassan und Doktorandin Marta Zub), die Entdeckung zweier Gammastrahlen-Ausbrüche langer Dauer, für die keine gleichzeitige Supernova-Explosion ermittelt werden konnte, trotz sehr vieler und lange belichteter Aufnahmen, die auch schwache Supernova-Signaturen hätten finden müssen.

Die zwei Ereignisse, die die Namen GRB060505 und GRB060614 tragen (nach den Daten, an denen sie gemessen wurden), wurden mit dem Satelliten-Teleskop Swift entdeckt; ihre jeweilige Dauer betrug 4 Sekunden bzw. 102 Sekunden. Sehr kurz danach erfolgte Messungen mit optischen Teleskopen in Chile und Hawaii wiesen nach, dass sich die Objekte in relativ nahen Galaxien befinden. Bei allen bisherigen solchen langen Gammastrahlen-Ausbrüchen hatte man in den darauffolgenden Tagen eine Supernova-Explosion identifizieren können. Dieser Nachweis gelang in diesen beiden Fällen nicht.

Zwei einfache Hypothesen könnten das Fehlen einer Supernova-Explosion erklären. Zum einen könnten diese beiden GRBs Extremfälle von kurzen Gammastrahlen-Ausbrüchen darstellen. Allerdings sind sie deutlich länger als irgendein vorher beobachteter kurzer GRB, und ihre Positionen am Himmel in Sternentstehungsregionen naher Galaxien argumentieren stark zugunsten von massereichen Vorgänger-Sternen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass die Entfernungen dieser beiden GRBs viel größer sind, als man denkt, und ihre Himmelsposition nur zufällig mit den beiden Vordergrundgalaxien übereinstimmt. Es ist allerdings extrem unwahrscheinlich, dass diese Interpretation gleich in beiden Fällen zutreffen sollte. Diese zwei neuen Beobachtungen führen in jedem Fall dazu, die klare Trennung zwischen kurzen und langen Gammaray-Bursts aufzugeben, und damit auch die eindeutigen Beziehungen zu den Massen der Vorgängersterne. Dies würde auch bedeuten, dass das Fehlen einer Supernova nicht notwendigerweise einen massereichen Vorfahren ausschließt.

Da mit diesen beiden nun gleich zwei solche Kandidaten unter den sechs nächstgelegenen Gamma-ray Bursts sind, kann man erwarten, dass der Anteil der langen Gammastrahlen-Ausbrüche ohne Supernova viel höher ist, als bisher angenommen. Damit bedeutet diese Messung eine große Herausforderung für unser gegenwärtiges Verständnis der physikalischen Mechanismen von Gammastrahlen-Ausbrüchen. Offensichtlich sind sehr viel mehr Beobachtungen solcher Ereignisse notwendig, um mögliche Modelle zu bestätigen oder besser abzustimmen.

Die Arbeit erscheint am 21. Dezember 2006 in der Zeitschrift NATURE unter dem Titel: 'No supernovae associated with two long-duration gamma-ray bursts'.

Rückfragen bitte an:
Prof. Dr. Joachim Wambsganss
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH)
jkw@ari.uni-heidelberg.de
Allgemeine Rückfragen von Journalisten auch an:
Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de

Dr. Michael Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de/

Weitere Berichte zu: GRB Gammastrahlen-Ausbruch Supernova Supernova-Explosion ZAH

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Seltsames Verhalten eines Sterns offenbart Schwarzes Loch, das sich in riesigem Sternhaufen verbirgt
17.01.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien
17.01.2018 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten