"Naked-eye" GRB close up

Eine Dekade Gamma-Ray Burst Observation mit Fermi-LAT

NASA's Fermi Gammastrahlen Observatorium hat über 10 Jahre lang den Himmel nach Gammastrahlungs-Blitzen, den heftigsten Explosionen im Universum, abgesucht. Jetzt konnte ein Katalog zusammengestellt werden, der 186 derartige Ereignisse enthält. Damit können die Gruppeneigenschaften dieser extremen Objekte bei den höchsten beobachteten Frequenzen systematisch studiert werden.

Über zehn Jahre lang hat das Fermi-Weltraumteleskop die hochstenergetischen Phänomene in unserem Universum, die kurzzeitigen Gammastrahlen-Blitze (GRB) kartografiert. Mit dem nun erschienenen zweiten GRB catalog (The Astrophysical Journal 878:52, 61 Seiten) ist die Anzahl der beobachteten GRB nunmehr auch im Bereich der Gigaelektronvolt-Gammastrahlung groß genug, um Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den eigentlich sehr individuell erscheinenden Gamma-Blitzen zu erkennen.

Die meisten derartigen Gammastrahlungs-Blitze entstehen, wenn massive Sterne in ihrem evolutionären Endstadium zu Schwarzen Löchern kollabieren. Diese können typischerweise minutenlang leuchten. Aber auch beim Verschmelzen von zwei Neutronensternen, ihrerseits bereits kompakte Überreste von Sternexplosionen, können in einzigartiger Weise Teilchen beschleunigt werden, deren Strahlung wir als hochenergetische Gammastrahlung messen können. Derartige GRB leuchten allerdings nur höchstens zwei Sekunden.

Der neue Katalog enthält 169 lange und 17 kurze Gammastrahlungs-Blitze und beschreibt deren astronomische Koordinaten sowie die Charakteristik der beobachteten Gammastrahlung. Spektakuläre Einzelbeobachtungen, wie etwa GRB 130427A als der bisher energiereichsten Gamma-strahlungs-Blitz, der von Fermi-LAT beobachtet werden konnte (94.000.000.000 eV aus einer Entfernung von 3.8 Milliarden Jahren), oder aber GRB 160623A, der mit seinem Nachleuchten im Gammastrahlenbereich über 10 Stunden die derzeit längste Beobachtung im Katalog darstellt.

Mit dem vorliegenden Katalog lassen sich die Populationen der langen und kurzen Gammastrahlungsblitze nun bis zu höchsten Energien fortsetzen.

Aus Anzahl und Emissionsverhalten in den beiden Gruppen können nun Einsichten gewonnen werden, die auf Gemeinsamkeiten in der Teilchenbeschleunigung oder den Bedingungen in der Umgebung hinweisen.

Damit werden auch die mysteriösen Gamma-Blitze weiter enträtselt werden können.

Die Sequenz zeigt Fermi-Weltraumteleskop-Beobachtungen von GRB 080916C. 8 Minuten Originaldaten wurden hier auf 6 Sekunden reduziert. Die Farben repräsentieren Einzelphotonen bei verschiedenen Energien, von blau über grün nach rot zunehmender Energie.
Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

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