Wissenschaftler haben bestätigt, dass ein seltener Gammastrahlenausbruch (GRB), der letztes Jahr entdeckt wurde, wahrscheinlich die hellste kosmische Explosion war, die „seit Beginn der menschlichen Zivilisation“ aufgetreten ist.
Die fragliche Explosion hieß offiziell GRB 221009A und erhielt nach ihrer Entdeckung am 9. Oktober 2022 schnell den Spitznamen BOOT oder die hellste aller Zeiten.
„GRB 221009A war wahrscheinlich der hellste Ausbruch bei Röntgen- und Gammastrahlenenergie, der seit Beginn der menschlichen Zivilisation aufgetreten ist“, sagte Eric Burns, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie der Louisiana State University, in einer Pressemitteilung der NASA.
Laut den Ergebnissen einer neuen Studie unter der Leitung von Burns, die die Häufigkeit der Ereignisse abschätzte, werden Explosionen, die so leuchtend und kraftvoll sind wie das BOOT, wahrscheinlich nur einmal alle 10.000 Jahre auftreten. Die Gamma-Explosion wurde zunächst von Instrumenten an Bord eines orbitalen Raumfahrzeugs entdeckt, das, geblendet von der Kraft des GRB, sofort Warnungen an erdgebundene Wissenschaftler schickte, die vor dem Ereignis warnten.
Leistungsstarke Teleskope wurden dann auf GRB 221009A eingesetzt, um die weniger energetischen Nachwirkungen des kosmischen Ausbruchs zu untersuchen. Es wurde geschätzt, dass die Explosion ungefähr zwei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt stattfand, was sie weit über die Grenzen unserer Milchstraße hinaus platzierte, aber dennoch zu einem der nächsten bisher gefundenen GRBs machte.
Die Daten zeigten auch, dass das BOOT etwa 70-mal heller war als jeder zuvor entdeckte GRB, was es ihm ermöglichte, seine Wirtsgalaxie leicht zu überstrahlen. Das spektakuläre Ereignis signalisierte wahrscheinlich den Tod eines Sterns und die Geburt eines neuen Schwarzen Lochs.
„Gammastrahlenausbrüche sind immer sehr energiereich, aber dieser hier war absolut erstaunlich“, sagt Daniele Bjørn Malesani von der Radboud-Universität in den Niederlanden in einer Pressemitteilung des Niels-Bohr-Instituts. „Während der 290 Sekunden, die es dauerte, setzte GRB 221009A ungefähr 1.000 Mal so viel Energie frei, wie unsere Sonne während ihrer gesamten Lebensdauer von 4,5 Milliarden Jahren abgegeben hat.“
GRBs werden oft von Supernova-Explosionen begleitet, die sich in den Wochen nach dem Ereignis aufhellen. Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA und von Hubble haben jedoch bisher keine Beweise dafür in der Folge gefunden. Dies könnte daran liegen, dass der Standort des GRB – ein paar Grad über der galaktischen Ebene – von erstickenden Wolken aus kosmischem Staub und Gas verhüllt ist.
Astronomen hoffen, dass weitere Beobachtungen der leistungsstarken Teleskope in den kommenden Monaten helfen werden, die Frage zu beantworten, ob die Supernova Renmant dort ist und extrem schwach ist, oder ob sie überhaupt nie stattgefunden hat.
„Wir können nicht schlüssig sagen, dass es eine Supernova gibt, was angesichts der Helligkeit des Ausbruchs überraschend ist“, kommentierte Astrophysik-Professor Andrew Levanat, ebenfalls von der Radboud University. „Wenn es da ist, ist es sehr schwach. Wir planen, weiter zu suchen, aber es ist möglich, dass der gesamte Stern direkt in das Schwarze Loch einstürzte, anstatt zu explodieren.“
Wie entstehen Gammastrahlenausbrüche?
Gamma Ray Bursts (GRBs) sind die hellste und stärkste Klasse von Explosionen, von denen bekannt ist, dass sie im beobachtbaren Universum nach dem Urknall stattfinden, der sie erzeugt hat. Die meisten GRBs treten auf, wenn einem Stern, der das Vielfache unserer Sonnenmasse hat, der Brennstoff ausgeht, der für die Kernreaktion in seinem Herzen benötigt wird.
Der anschließende Zusammenbruch bringt ein neues Schwarzes Loch hervor, das bei seiner Entstehung einen schmalen Strom von Partikeln mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit davon wegtreibt und einen superleuchtenden Ausbruch von Gammastrahlen auslöst.
Astronomen glauben auch, dass diese seltenen Strahlungsexplosionen ausgelöst werden, wenn zwei hyperdichte Neutronensterne kollidieren, oder in den seltenen Fällen, in denen ein solcher Stern gewaltsam mit einem nahe gelegenen Schwarzen Loch verschmilzt.
GRBs sind extrem schwer zu fangen. Dies liegt daran, dass sie äußerst kurzlebig sind – mit dem anfänglichen Burst Dauer zwischen einer Zehntelsekunde und über zwei Stunden – und erscheinen scheinbar zufällig. Gammastrahlen werden auch leicht von der Erdatmosphäre absorbiert, und daher müssen sich Wissenschaftler auf orbitale Raumfahrzeuge verlassen, um den anfänglichen Strahlungsaustritt zu erkennen und herauszufinden, wohin Beobachtungen mit größeren Teleskopen gerichtet werden sollen.
Es wird auch angenommen, dass die energetischen Ereignisse für die Entstehung komplexer schwerer Elemente wie Gold und Platin verantwortlich sind. Eine Sammlung von Artikeln, die die Entdeckung beschreiben, wurde in veröffentlicht Die Briefe des astrophysikalischen Journals. Bleiben Sie bei IGN, um mit den größten und hellsten Neuigkeiten aus der Welt der Wissenschaft auf dem Laufenden zu bleiben.
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Bildnachweis: NASA/Swift/A. Beardmore (Universität Leicester)