Am 9. Oktober 2022 durchfuhr ein intensiver Impuls von Gammastrahlung unser Sonnensystem, der Gammastrahlungsdetektoren auf zahlreichen Satelliten überwältigte und Astronomen auf eine Jagd schickte, um das Ereignis mit den leistungsfähigsten Teleskopen der Welt zu untersuchen. Die neue Quelle, die aufgrund ihres Entdeckungsdatums GRB 221009A genannt wird, stellte sich als der hellste Gammastrahlenausbruch (GRB) heraus, der jemals aufgezeichnet wurde.

In einer neuen Studie, die heute in den Astrophysical Journal Letters erschienen ist, werfen Beobachtungen von GRB 221009A von Radiowellen bis Gammastrahlen, einschließlich kritischer Millimeterwellen-Beobachtungen mit dem Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian’s Submillimeter Array (SMA) auf Hawaii, neues Licht auf die jahrzehntelange Suche nach dem Ursprung dieser extremen kosmischen Explosionen.

Die Gammastrahlenemission von GRB 221009A dauerte über 300 Sekunden. Astronomen glauben, dass solche „Langzeit“-GRBs der Geburtsruf eines Schwarzen Lochs sind, das entsteht, wenn der Kern eines massiven und schnell drehenden Sterns unter seinem eigenen Gewicht kollabiert. Das neugeborene Schwarze Loch schießt mächtige Jets aus Plasma nahe der Lichtgeschwindigkeit heraus, die durch den kollabierenden Stern dringen und in Gammastrahlen leuchten.

Mit GRB 221009A, dem hellsten Ausbruch, der je aufgezeichnet wurde, lag das eigentliche Rätsel darin, was nach dem anfänglichen Gammastrahlenausbruch kommen würde. „Wenn die Jets in das Gas um den sterbenden Stern fliegen, produzieren sie eine helle ‚Nachleuchten‘ aus Licht über das gesamte Spektrum“, sagt Tanmoy Laskar, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der University of Utah und Hauptautor der Studie. „Das Nachleuchten verblasst ziemlich schnell, was bedeutet, dass wir schnell und wendig sein müssen, um das Licht einzufangen, bevor es verschwindet und seine Geheimnisse mitnimmt.“

Im Rahmen einer Kampagne, um die weltweit besten Radio- und Millimeterteleskope zur Erforschung des Nachleuchtens von GRB 221009A zu nutzen, sammelten die Astronomen Edo Berger und Yvette Cendes vom Center for Astrophysics (CfA) schnell Daten mit dem SMA.

„Dieser Ausbruch war so hell, dass er eine einzigartige Gelegenheit bot, das detaillierte Verhalten und die Entwicklung eines Nachleuchtens mit beispiellosem Detail zu erforschen – wir wollten ihn nicht verpassen!“, sagt Edo Berger, Professor für Astronomie an der Harvard University und am CfA. „Ich habe diese Ereignisse seit mehr als zwanzig Jahren studiert, und dieser war genauso aufregend wie der erste GRB, den ich je beobachtet habe.“

„Dank seiner schnellen Reaktionsfähigkeit konnten wir das SMA schnell zur Position von GRB 221009A drehen“, sagt der SMA-Projektwissenschaftler und CfA-Forscher Garrett Keating. „Das Team war begeistert zu sehen, wie hell das Nachleuchten dieses GRB war, das wir mehr als 10 Tage lang beobachten konnten, während es verblasste.“

Nachdem die Daten vom SMA und anderen Teleskopen auf der ganzen Welt analysiert und kombiniert wurden, waren die Astronomen ratlos: Die Millimeter- und Radiowellenmessungen waren viel heller als erwartet, basierend auf dem sichtbaren und Röntgenlicht.

„Dies ist eines der detailliertesten Datensätze, die wir jemals gesammelt haben, und es ist klar, dass die Millimeter- und Radiodaten sich nicht wie erwartet verhalten“, sagt CfA-Forschungsassistentin Yvette Cendes. „Einige GRBs in der Vergangenheit haben kurzzeitig einen Überschuss an Millimeter- und Radiosendungen gezeigt, der als Signatur einer Schockwelle im Jet selbst gilt. Aber bei GRB

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Von Roxane Gay

Roxane Gay ist eine herausragende Schriftstellerin und Kulturkritikerin, die in ihren Werken Fragen von Rasse, Geschlecht und Sexualität untersucht. Ihr bestverkauftes Memoir "Hunger" ist ein mächtiger Bericht über ihre Erfahrungen mit Trauma, Körperbild und Identität.

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