Ein kurzer Blick in die Vergangenheit
Die Explosion hat sich demnach bereits vor 13 Milliarden Jahren ereignet, also etwa 630 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Weltweit haben Forscher das Ausnahmeereignis und sein Nachglühen dokumentiert und analysiert. Gleich zwei aktuelle Studien in "Nature" präsentieren erste Ergebnisse: Das ferne Lichtsignal bietet Einsichten in die frühen Zeiten unseres Universums.
Gewaltige Energieausbrüche aus frühen Zeiten
Gammastrahlenblitze sind gewaltige Energieausbrüche im Universum, die meist nur wenige Sekunden oder Minuten dauern. Ihr Ursprung sind weit zurück liegende Explosionen, vermutlich eine Folge kollabierender massereicher Sterne oder miteinander verschmelzender Himmelskörper.
Die kosmische Rotverschiebung ist ein Maß für die Entfernung astronomischer Objekte. Sie vermisst die Verlängerung der gemessenen Wellenlänge gegenüber der ursprünglich emittierten Strahlung. Das heißt, je mehr das Licht eines entfernten Himmelskörpers ins Rot verschoben ist, desto weiter weg ist er.
Die Blitze überstrahlen in ihrer Rotverschiebung Quasare und Galaxien, auch wenn diese weit massereicher sind. Dafür gibt es mehrere Gründe, wie der US-Astronom Bing Zhang in einem begleitenden Kommentar in derselben Ausgabe von "Nature" schreibt: Sie sind extrem hell und schnell, die Gammastrahlen erreichen fast hundert Prozent der Lichtgeschwindigkeit.
Licht ins Dunkel
Außerdem wird das Licht von Galaxien und Quasaren mit zunehmender Rotverschiebung immer schwächer, die Leuchtkraft von Gammablitzen und ihre infrarotes Nachglühen hingegen nimmt kaum ab. Sie können daher bei sehr viel höherer Rotverschiebung noch entdeckt werden. - Sie könnten somit helfen, das sogenannte dunkle kosmische Zeitalter zu "erhellen".
Das dunkle Zeitalter bezeichnet jene frühe Ära unseres Universums vor dem Aufleuchten der ersten Sterne. Bevor das Universum für sichtbares Licht transparent wurde, musste sich die Materie laut der Urknalltheorie erst wieder ionisieren. Von der Beobachtung von Gammablitzen versprechen sich Kosmologen nun Einblicke in diese Epoche der Reionsierung.
Entdeckung sorgt für weltweites Aufsehen
Entdeckt wurde der Gammablitz GRB 090423 am 23. April dieses Jahres vom NASA-Satelliten "Swift". Das Ereignis selbst dauerte lediglich zehn Sekunden. Nach der Entdeckung war es daher wichtig, das schnell verblassende Nachglühen einzufangen und das Spektrum zu analysieren. Nur so lässt sich das explodierende Objekt laut Zhang charakterisieren.
Weltweit richteten mehrere Forscher ihre Teleskope auf den verglühenden Gammablitz, um es im Licht verschiedener Wellenlängen zu beobachten. Hätte man nämlich die Daten von mehreren Gammablitzen mit unterschiedlichen Rotverschiebungen, ließe sich der Prozess der Reionisierung über die kosmische Zeit nachmodellieren.
Studien in "Nature":
"A c-ray burst at a redshift of z<8.2" von N. R. Tanvir et al.
"GRB 090423 at a redshift of z>8.1" von R. Salvaterra et al.
Ein Team rund um N.R.Tanvir vom Department of Physics and Astronomy der britischen University of Leicester beobachtete das infrarote Nachglühen 17,5 Stunden nach der gesichteten Explosion mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile. Ein zweites Team rund um R. Salvaterra des nationalen Italienischen Institut für Astrophysik startete mit ihren Beobachtungen 14 Stunden nach der Entdeckung mit dem Telescopio Nazionale Galileo in Spanien.
Mehrere Interpretationen
Die Schlussfolgerungen der Astronomen sind allerdings nicht völlig konsistent. Das eine Team sieht Modelle bestätigt, die bei großer Rotverschiebung eine extrem schnelle vorhergehende Sternentstehung vermuten. Laut der zweiten Studie könnte es aber auch einen anderen Zusammenhang zwischen Helligkeit und Rotverschiebung geben.
Ein Grund für die Inkonsistenzen der Beobachtungen ist laut Zhang unter anderem, dass das Nachglühen der Explosion extrem schnell abnimmt. Daher wäre ein augenblickliches Alarmsystem bei der Sichtung derartiger Himmelsereignisse wünschenswert, so könnten in Zukunft wertvolle Daten gesichert werden.
Insgesamt ist es laut den Studien eher unwahrscheinlich, dass GRB 090423 von einem der allerersten Sterne stammt, von welchen man annimmt, dass sie gewaltig waren und vor allem aus Wasserstoff und Helium bestanden. Dass der Gammablitz von einem kollabierenden Stern stammt und nicht von verschmelzenden kosmischen Objekten, halten beide Teams allerdings für relativ sicher.
Eva Obermüller, science.ORF.at
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