Ausbruch rechtzeitig eingefangen
Was genau bei einem solchen Ausbruch geschieht, ist jedoch bisher nur in Teilen geklärt. Dies liegt unter anderem daran, dass die Gammablitze so schnell vorüber sind. “Diese Ereignisse sind unvorhersehbar und wenn dann ein Ausbruch geschieht, ist er auch sofort wieder vorüber”, erklärt Co-Autor Alexander Kutyrev von der University of Maryland. Der Gammastrahlenausbruch dauert selten länger als eine Minute. Zwar besitzen Astronomen mit dem Fermi-Gammastrahlen-Teleskop der NASA einen perfekten Ausbruchswächter im Orbit, dieses registriert aber nur den Gammastrahlenanteil. Bis dann optische Teleskope verständigt sind und sich auf den Ausbruch richten, ist die heiße Phase oft längst vorbei. Sie können dann nur noch das Nachglühen registrieren, bei dem Strahlung in verschiedensten Wellenbereichen frei wird. Was aber in der ersten, extrem energiereichen Phase des Gammastrahlenausbruchs passiert, ließ sich daher noch kaum direkt beobachten.
Jetzt jedoch ist es den Astronomen gelungen, einen solchen Gammastrahlenausbruch sozusagen “auf frischer Tat” zu ertappen. Am 25. Juni 2016 registrierte das Fermi-Teleskop um 22:40 Uhr Weltzeit einen ersten, nur eine Sekunde anhaltenden Gammastrahlenpuls und identifizierte ihn als beginnenden Gammastrahlenausbruch. Sofort wurde eine automatische Nachricht mit den Koordinaten an ein Netzwerk angeschlossener Teleskope gesendet. Drei Minuten später folgte der Hauptblitz des GRB 160625B getauften Ausbruchs. Bereits 95 Sekunden nach dessen Beginn hatte auch das robotische MASTER-IAC Teleskop auf Teneriffa den Ausbruch im Visier und lieferte Daten zur Strahlung im optischen Wellenbereich.
Jet mit Doppelnatur
Das Entscheidende dabei: Dadurch konnten die Astronomen erstmals mitverfolgen, welche Polarisation das direkt beim Ausbruch abgestrahlte Licht hat. Wichtig ist dies deshalb, weil die Schwingungsrichtung des Lichts einiges darüber verrät, wie diese Strahlung entstanden ist. Sie kann damit dazu beitragen, einige der Theorien zur Entstehung der Strahlenpulse zu bestätigen oder zu widerlegen, wie die Forscher erklären. “Dieser Ausbruch war einzigartig, weil wie die Polarisation in einem sehr frühen Stadium der Explosion einfangen konnten”, sagt Kutyrev. Nach gängiger Theorie entsteht die extreme Gammastrahlung, weil Elektronen durch die Schockwelle des implodierenden Sterns auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. In weit ins All hinausreichenden Gasströmen, den sogenannten Jets, werden sie auf einen Spiralkurs gezwungen, durch den sie Energie in Form von Strahlung abgeben – die sogenannte Synchrotron-Strahlung. Ob diese Theorie jedoch stimmt und wodurch die Elektronen auf den Spiralkurs gebracht werden, war unklar.
