Abenteuer Astronomie

Das Ereignis am 18. Februar dieses Jahres war völlig aus dem Rahmen gefallen: ein Gamma Ray Burst (GRB) mit so geringer Energie der Photonen, dass er oft als X-ray Flash (XRF) eingeordnet wurde, eine verglichen mit einem typischen GRB winzige Rotverschiebung (0,033) – und eine Supernova des Typs Ic (SN 2006aj) drei Tage später am Ort des GRB 060218. Noch immer sind die Daten verwirrend, aber der Fall wird bereits als Meilenstein bei der Erforschung stellarer Explosionen und der Suche nach einer großen Theorie gefeiert, die GRBs, XRFs und Supernovae verschiedener Sorten unter einen Hut bringen könnte (Campana et al. / Pian et al. / Soderberg et al. und Mazalli et al., Nature 442 [31.8.2006] 1008-20, sowie Young, ibid. 992-3). Schliesslich wurde bei GRB/XRF 060218/SN 2006aj zum ersten Mal mit denselben Instrumenten – nämlich den Gamma-, Röntgen- und optischen Teleskopen auf dem Satelliten Swift – die Metamorphose eines GRB in eine SN verfolgt.

Eine Verbindung zwischen den beiden kosmischen Explosionen wird schon lange vermutet, und in drei früheren Fällen gab es auch recht überzeugende Zusammenhänge (sowie die vage Andeutung von Supernova-Lichtkurven im Nachglühen vieler weiterer GRBs). Aber erst beim GRB 060218 konnte lückenlos verfolgt werden, wie die Supernova aus dem GRB hervorging: Der Gammablitz hatte gewissermassen als Frühwarnsystem für die Supernova funktioniert. Und zahlreiche Teleskope in allen Wellenlängen schauten zu: Übereinstimmend sichteten sie sowohl eine etwas asphärische Schockwelle, typisch für eine Supernova) wie entlang von scharfen Jets herausschiessende Materie, charakteristisch für GRBs. Explodiert war ein Wolf-Rayet-Stern in kompaktem Zustand, ohne Wasserstoff oder Helium: Die optische Lichtkurve und Spektren zeugen klar von der Explosion eines nackten Sternkerns aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Röntgenspektren zeigen einerseits eine thermische Komponente (offenbar die Schockwelle der Supernova) und andererseits einen eng gebündelten nicht-thermischen Jet.

Die meiste Strahlung wurde allerdings bei nur 5 keV Energie abgestrahlt, während das Maximum bei typischen Gammabursts bei 250 keV liegt: deswegen auch die verbreitete Einordnung als XRF – und die Vermutung eines anderen Mechanismus‘ hinter der Explosion. Auch die Gesamtenergie war 100-mal geringer als bei einem normalen GRB, dafür aber die nachfolgende Supernova heller als üblich. Hätte sich die Explosion in grösserem Abstand ereignet (es war der zweitnächste beobachtete GRB überhaupt), wäre sie wohl nie entdeckt worden: Das lässt vermuten, dass es solche Schwach-GRBs in Scharen gibt, 10- bis 100-mal häufiger als »normale« GRBs. Nicht nur die massereichsten Sterne stecken dann hinter dem vielgestaltigen GRB-Phänomen, sondern auch nicht ganz so dicke – und die enden nicht als Schwarze Löcher, die hinter den hellen, fernen GRBs vermutet werden, sondern als Neutronensterne. Wenn letztere indes über ein besonders starkes Magnetfeld verfügen (»Magnetare«), dann bringen sie scheint’s doch einen ganz ähnlichen Mechanismus zur gebündelten Beschleunigung von Gas entlang der Rotationsachse des untergegangenen Sterns zustande, nur auf einer kleineren Skala und nicht ganz so knapp unter der Lichtgeschwindigkeit wie nach dem Untergang eines Riesensterns.