Gammastrahlenausbrüche sind gewaltige Energieexplosionen, die Wissenschaftler in fernen Galaxien beobachten. NASA beschreibt diese Ereignisse als die stärkste bekannte Klasse von Explosionen im Universum und sie werden hauptsächlich im Zusammenhang mit sterbenden Sternen und den daraus resultierenden Supernova-Explosionen beobachtet. Im Jahr 2022 entdeckten Forscher den hellsten jemals aufgezeichneten Gammastrahlenausbruch und bezeichneten ihn als GRB 221009A. Und eine neue Studie bestätigte, dass dieser beispiellose Ausbruch elektromagnetischer Energie durch den Kollaps eines Sterns verursacht wurde, der sich in eine Supernova verwandelte.
Die Studie enthüllte zwar einige der mit diesem Ereignis verbundenen Geheimnisse, aber auch die Konsequenzen GRB 221009A stellen Wissenschaftler immer noch vor neue Herausforderungen, die bestehende Supernova-Theorien in Frage stellen.
Die Wissenschaftler hinter der Studie untersuchten GRB 221009A mit dem James Webb-Weltraumteleskop. Dank der Fähigkeiten des Teleskops konnte sich das Wissenschaftlerteam auf den nahinfraroten Teil des elektromagnetischen Spektrums konzentrieren, was es ermöglichte, die damit verbundene Supernova deutlich zu erkennen. Dieses Ereignis war so extrem, dass es vor zwei Jahren die meisten Gammastrahlendetektoren blendete.
GRB 221009A wurde in einer Entfernung von 2,4 Milliarden Lichtjahren entdeckt Erde, in Richtung des Sternbildes Schütze. Es dauerte mehrere hundert Sekunden und emittierte, wie Wissenschaftler feststellen, einige der energiereichsten Photonen, die jemals von orbitalen Gammastrahlendetektoren aufgezeichnet wurden. Ein Ereignis dieser Größenordnung ereignet sich alle paar tausend Jahre, daher darf eine so seltene Gelegenheit zur detaillierten Beobachtung und Untersuchung nicht vernachlässigt werden.
Die Helligkeit des Gammastrahlenausbruchs verdeckte jede mögliche Beobachtung einer Folgesupernova in den folgenden Monaten (ähnlich wie die Scheinwerfer eines Autos das Auto selbst blenden). Im Rahmen der Studie analysierten Wissenschaftler Daten, die das Webb-Teleskop sechs Monate nach der Eruption gesammelt hatte. Das Weltraumteleskop entdeckte Anzeichen dafür, dass sich der Stern in eine Supernova verwandelt hatte, aber gleichzeitig verwirrte seine Helligkeit die Wissenschaftler, weil sie nicht den Erwartungen entsprach.
Den Ergebnissen des Webb-Teleskops zufolge sah die Supernova im Vergleich zu Supernovae, die mit weniger starken Gammastrahlenausbrüchen einhergehen, „ziemlich typisch“ aus. Es wurde erwartet, dass GRB 221009A eine Supernova mit besonders hoher Energie vorausgehen würde, es waren jedoch keine Daten verfügbar. Nachdem das Team bestätigt hatte, dass der rekordverdächtige Gammastrahlenausbruch durch eine Supernova verursacht wurde, suchte es nach Anzeichen für die Bildung schwerer Elemente im Inneren des kollabierenden Sterns.
Der kosmische Ursprung schwerer Elemente wie Gold und Platin bleibt in der Astronomie ein Rätsel. Obwohl bekannte Quellen die Verschmelzung zweier Neutronensterne beinhalten, kann dies die große Anzahl schwerer Atome in y nicht erklären das Universum. Eine andere Möglichkeit ist der Kollaps eines massereichen Sterns, der zu einer beispiellosen Explosion ähnlich der von GRB 221009A führen könnte. Doch nach der Untersuchung der Emission von GRB 221009A fanden die Forscher keine Anzeichen schwerer Elemente. Daher suchen Astronomen nun nach einer Erklärung für den hochenergetischen Gammastrahlenausbruch, der von einer typischen Supernova erzeugt wird, und untersuchen gleichzeitig andere mögliche Quellen dichter Metalle im Universum.
Sie müssen auch noch herausfinden, wie eine „normale“ Supernova und ein rekordverdächtiger Gammastrahlenausbruch von demselben Stern erzeugt wurden, aber eine Theorie bezieht sich auf die Form und Struktur relativistischer Jets. Wenn massereiche Sterne kollabieren, erzeugen sie Materiestrahlen. Wenn diese Strahlen schmal sind, können sie einen fokussierteren und helleren Strahl erzeugen.
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