So viel Energie wie die Sonne
Kosmische Gammastrahlenausbrüche – kurz: GRBs oder Gammablitze – ereignen sich fast jeden Tag irgendwo am Himmel. Erstmals wurden sie 1967 mit Satelliten gemessen. Inzwischen lassen sie sich mit dem 2004 gestarteten Weltraumteleskop Swift sehr effektiv aufspüren – wenn auch keineswegs vollständig. Swift hat mittlerweile rund 950 Ereignisse entdeckt. Die stärksten Gammablitze setzen so viel Energie frei wie die Sonne während ihres ganzen Daseins.
Ursache für die zwei Sekunden bis mehrere Minuten dauernden Ausbrüche ist jeweils eine Hypernova: eine vehemente Explosion eines massereichen Sterns, in dessen Hülle es nur sehr wenige Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium gibt. Aufgrund von komplexen Prozessen in extrem starken Magnetfeldern entweichen hochenergetische Partikelstrahlen in der Nähe des kollabierenden Sternkerns, falls dieser rasch rotiert. Diese Jets bohren sich förmlich durch die nachstürzenden Materieschichten und erhitzen sie dabei so stark, dass Gammastrahlung entsteht. Bei Explosionen massereicher Sterne mit mehr schwereren Elementen kommt es nur zu einer Supernova ohne solche gebündelten Jets.
Die Erde ist besonders in Gefahr
Nun haben Tsvi Piran von der Hebräischen Universität Jerusalem und Raul Jimenez von der Harvard-Universität die Wahrscheinlichkeit für tödliche Strahlen aus dem All berechnet. Am meisten gefährdet ist demnach die Atmosphäre von Planeten wie der Erde. Ein Gammablitz mit einer Energie von etwa 100 Kilojoule pro Sekunde würde die Ozonschicht für mindestens einen Monat um 90 Prozent schwächen. (Bei 1000 Kilojoule pro Sekunde würde ein Großteil der Atmosphäre ins All gefegt.) In der Folge gelangen viel mehr schädliche Ultraviolettstrahlen von der Sonne zur Oberfläche des Planeten – mit verheerenden Folgen für mögliches Leben dort.
Zu einer solchen letalen Dosis aus einigen 100 oder 1000 Lichtjahren Distanz kam es im Sonnensystem in den letzten fünf Milliarden Jahren seit seiner Existenz mit über 90 Prozent Wahrscheinlichkeit, meinen die Forscher. Und in den letzten 500 Millionen Jahren, seit komplexes vielzelliges Leben auf der Erde existiert, betrug die Wahrscheinlichkeit immer noch 50 Prozent. Möglicherweise geht also mindestens eines der 18 bekannten Massenaussterben – davon 5 große mit einem Artensterben von 50 bis über 80 Prozent – auf einen Gammablitz zurück, vermuten Piran und Jimenez. Ein solches Ereignis könnte zum Beispiel die Katastrophe im späten Ordovizium vor 450 Millionen Jahren erklären, die bislang völlig rätselhaft ist.
Nur weit entfernte Gebiete bleiben verschont
Die Astrophysiker berechneten außerdem die Wahrscheinlichkeit eines tödlichen Gammablitzes mit 100 Kilojoule pro Quadratmeter in der letzten Jahrmilliarde in den verschiedenen Regionen der Milchstraße. Im inneren Bereich, bei einem Abstand von bis zu 6000 Lichtjahren vom Galaktischen Zentrum, wo sich ein Viertel aller Sterne der Galaxis befinden, betrug sie mehr als 95 Prozent. Selbst im Abstand unserer Sonne – also rund 25.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt – ist die Trefferwahrscheinlichkeit noch 60 Prozent. Nur Gebiete mit über 35.000 Lichtjahren Abstand bleiben von den Todesblitzen weitgehend verschont.
