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Fünf Lichtblitze aus den Tiefen des Alls analysiert

Gammablitze stammen aus den Tiefen des Alls. Doch woher Gammablitze genau kommen, war bisher weitgehend unklar. Forscher der Universität Genf sind der Antwort nun näher gekommen.
Bruno Knellwolf
Wenn zwei winzige, aber sehr dichte Neutronensterne verschmelzen, explodieren sie als Kilonova. Dieses sehr seltene Ereignis kann einen kurzen Gammastrahlenausbruch hervorrufen. (Bild: Keystone)

Wenn zwei winzige, aber sehr dichte Neutronensterne verschmelzen, explodieren sie als Kilonova. Dieses sehr seltene Ereignis kann einen kurzen Gammastrahlenausbruch hervorrufen. (Bild: Keystone)

Gammablitze kommen aus den Tiefen des Alls. Der Name dieser Lichtblitze gründet darauf, dass diese im hochenergetischen Bereich der Gammastrahlung geschehen. Gammastrahlen stossen dabei in wenigen Sekunden mehr Energie aus als unsere Sonne in Milliarden von Jahren. Woher diese Lichtblitze kommen, war bis anhin weitgehend unklar.

Forscher der Universität Genf mit Kollegen aus China und Polen sind der Antwort näher gekommen. Sie haben mit einem am Paul-Scherer-Institut (PSI) in Villigen entwickelten Detektor aus dem All heraus eine bestimmte Eigenschaft dieser Lichtblitze vermessen. Und zwar ihren Polarisationsgrad. Licht breitet sich als Wellen aus; der Polarisationsgrad gibt an, ob die Lichtwellen einer Quelle parallel zueinander schwingen – dies wäre ein hoher Polarisationsgrad – oder ob sie kreuz und quer zueinander schwingen – dann wäre dieser Wert gering.

Supernova oder Schwarzes Loch

Den Forschern gelang die Aufnahme von mehreren Dutzend Gammablitzen, fünf davon haben sie genau ausgewertet. Die Ergebnisse des PSI-Detektors namens POLAR zeigen nun, dass Gammablitze einen vergleichsweise niedrigen Polarisationgrad haben. Die bisherigen Theorien zur Entstehung von Gammablitzen führten jeweils zur Vorhersage verschieden hoher Polarisationsgrade. Dabei kommen als Ursprung unter anderem der Kollaps eines massereichen Sterns zu einem Schwarzen Loch, das Verschmelzen zweier Neutronensterne, eine spezielle Sorte Supernova sowie eine Reihe ähnlich energie- und massereicher Vorgänge in Betracht. Die Resultate werden dazu führen, dass einige dieser Theorien versenkt werden können.

Der Detektor POLAR ist im September 2016 an Bord der jüngsten chinesischen Raumstation – der «Tiangong 2» – in den Orbit der Erde befördert worden. Von dort aus hatte POLAR Daten gesammelt, indem das Licht der Gammablitze mittels 1600 spezieller Kunststoffstäbe aufgefangen wurde. Der Flug ins All war entscheidend, denn vom Erdboden aus verhindert die Erdatmosphäre eine Messung des Polarisationsgrades.

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