Posted in: Kosmos 21. Januar 2013 14:07 Weiter lesen →

Kosmische Kollision in der Milchstraße

Grafik zeigt gleißende Explosion vor sternbesetztem Hintergrund Während Karl der Große im 8. Jahrhundert mit dem Ausbau seiner Macht beschäftigt war, wurde die Erde von einem intensiven Strahlungsstoß getroffen. Den Ursprung dieser Strahlung glauben zwei Jenaer Astrophysiker nun genauer eingrenzen zu können. Ihren Berechnungen zufolge wurde die Energie freigesetzt, als zwei massereiche Objekte in der Milchstraße miteinander kollidierten und verschmolzen.

Grafik: NASA/Dana Berry

„Wir gehen davon aus, dass es damals in 3.000 bis 12.000 Lichtjahren Entfernung einen kurzen Gammablitz gegeben hat“, erläutert Ralph Neuhäuser von der Universität Jena, „wahrscheinlich durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, Neutronensterne oder Weißer Zwerge.“ Ungeachtet der Entfernung von der Quelle sei in der Erdatmosphäre noch eine Energiemenge entsprechend 14.000 Hiroshima-Atombomben angekommen, so der Forscher.

Die Spur des Energiestoßes findet sich in altem Holz mit seinen exakt datierbaren Jahresringen. Erst kürzlich hatten japanische Forscher entdeckt, dass die Konzentration des instabilen Kohlenstoffisotops C-14 in Zedernholz aus den Jahren 774 und 775 sprunghaft ansteigt und in den Folgejahren allmählich wieder sinkt. Messungen an Bohrkernen aus dem Eisschild der Antarktis belegen einen zeitgleichen Anstieg der Konzentration von Beryllium-10. Beide Isotope entstehen, wenn energiereiche Gammastrahlung auf Stickstoff in der Atmosphäre trifft.

Neuhäuser und sein Kollege Valeri Hambaryan machten sich daran, die Ursachen des Strahlungsstoßes einzugrenzen. Die beiden Forscher schätzen die binnen kurzer Zeit empfangene Strahlungsenergie auf 0,7 Exajoule (Milliarden Milliarden Joule). Die Sonne und einfache Schwankungen der galaktischen kosmischen Strahlung scheiden als Erklärung aus, ebenso eine „normale“ Supernova-Explosion eines sterbenden Sterns. Letztere wäre mit einiger Wahrscheinlichkeit den mittelalterlichen Astronomen aufgefallen und hätte zudem einen Supernova-Überrest in der kosmischen Nachbarschaft der Sonne hinterlassen, der längst entdeckt worden wäre.

Die wahrscheinlichste Erklärung sehen die Jenaer Astrophysiker in einem Gammablitz. Bei diesen seltenen kosmischen Ereignissen kann binnen einiger Sekunden bis Minuten so viel Energie freigesetzt werden, wie sie die Sonne im Laufe ihres Lebens abstrahlt. Zu der beobachteten Produktion von Kohlenstoff-14 und Beryllium-10 passt am ehesten das Energiespektrum eines kurzen Gammablitzes von höchstens 2 Sekunden Dauer, berichten Neuhäuser und Hambaryan in den „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“. Der Beleg für diese Annahme, die Entdeckung eines massereichen Neutronensterns oder Schwarzen Lochs mit den passenden Eigenschaften, steht allerdings noch aus.

„Würde sich ein solches Ereignis heute wiederholen, so wären die Folgen spürbar“, erklärt Hambaryan. Während Mensch und Natur durch die Atmosphäre abgeschirmt würden, könnten viele Satelliten in der Erdumlaufbahn ausfallen oder beschädigt werden. Und wäre der frühmittelalterliche Gammablitz in geringerem Abstand vom Sonnensystem ausgesandt worden, hätte er durchaus verheerende Konsequenzen für das irdische Leben haben können.

Forschung: Valeri V. Hambaryan und Ralph Neuhäuser, Astrophysikalisches Institut und Universitätssternwarte, Friedrich-Schiller-Universität Jena

Veröffentlichung Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, DOI 10.1093/mnras/sts378; Preprint arXiv:1211.2584

WWW:
Astrophysik und Sternwarte der Uni Jena
Gamma-Ray Bursts: Introduction to a Mystery
Radiocarbon Dating and Calibration

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