Gestern habe ich angefangen, etwas über Gammablitze oder Gamma Ray Bursts (GRBs) zu erzählen. Bzw. habe ich erstmal erklärt, was Gammastrahlung ist und warum die Astronomen sie beobachten wollen. Und dann wurden in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts plötzlich gewaltige Gammastrahlungsausbrüche entdeckt – und keiner wusste, um was es sich dabei handelt.
Heute sind wir schon etwas schlauer…
Unwahrscheinlich viel Energie!
Diese Gammablitze waren wirklich außergewöhnlich. Irgendwo im All wurde während eines sehr kurzen Zeitraums anscheinend unwahrscheinlich viel Energie freigesetzt. In ein paar Sekunden mehr Energie, als unsere Sonne in ein paar Milliarden Jahren abstrahlt! Die GRBs strahlten kurzfristig heller als ganze Galaxien voller Sterne.
Man hat ziemlich schnell gemerkt, dass so ein Gammablitz aus eng fokussierter Strahlung bestehen muss. Würde ein GRB seine Strahlung in alle Richtungen abgeben, so wie zum Beispiel unsere Sonne es tut, dann müsste die gesamte abgestrahlte Energiemenge Strahlungsleistung bei einem typischen Ausbruch unvorstellbare 1045 Watt haben (also ausgeschrieben 1000000000000000000000000000000000000000000000 Watt – eine 1, gefolgt von 45 Nullen). Das ist fast das 3 trillionenfache von dem, was unsere Sonne leisten kann.
Das regelmäßige Ereignisse mit solchen unvorstellbaren Energien im Weltraum stattfanden, war unwahrscheinlich. Viel wahrscheinlicher ist es, dass die Energie nicht überall hin abgestrahlt wird, sondern eng fokussiert in 2 Strahlen abgegeben wird – so wie das Licht eines Leuchtturms. Wir auf der Erde sehen dann nur die GRBs, deren Strahlen zufällig auf uns gerichtet sind. Unter dieser Annahme ist weniger Energie nötig, um die beobachteten GRBs zu erzeugen – aber immer noch enorm viel!
Künsterlische Darstellung des GRB 080319B (Bild: NASA)
Man fand auch heraus, dass es zwei verschiedene Typen von GRBs gibt: einige dauerten nur wenige Sekunden; anderen leuchteten eine halbe Minute oder länger im Gammalicht auf.
Aber was erzeugt nun diese Ereignisse? Die Dauer der GRBs ist ein erster Hinweise. Wenn das Aufleuchten nur so kurz anddauert, dann kann es kein großes Objekt sein, dass das leuchtet. Das Objekt, dessen Helligkeit sich ändert, muss kleiner sein als der Zeitraum der Helligkeitsänderung multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit (vielleicht ein bisschen größer, wenn man relativistische Effekte berücksichtigt). Was immer die GRBs also auch verursacht, muss klein sein. „Klein“ ist hier astronomisch zu verstehen – also im Sinne von „klein wie ein Stern, nicht so groß wie eine Galaxie“.
Woher kommen die Dinger?
Aber das hilft noch nicht allzu sehr weiter. Man wusste immer noch nicht, wo genau die GRBs eigentlich herkamen. Man hatte ja immer nur die Gammastrahlung beobachtet – aber wenn man die selbe Stelle am Himmel mit normalen Teleskopen im optischen Licht betrachtete sah man nie etwas, dass der Ursprung der GRBs sein hätte können. Aus den Gammabeobachten alleine ließ sich aber schwere eine Entfernung bestimmen.
Um mehr herauszufinden musste man im wesentlich auf das Compton Gamma Ray Observatory warten. 1991 wurde dieses Weltraumteleskop zur Gammastrahlenbeobachtung ins All gebracht. Mit an Bord war das Instrument BATSE (Burst and Transient Source Experiment), das speziell dazu ausgelegt war, GRBs zu beobachten.
BATSE arbeitete acht Jahre und fand über 2000 Gammablitze und so waren sie am Himmel verteilt:
Die GRBs waren isotrop über den ganzen Himmel verteilt – es zeigten sich keine statistisch relevanten Häufigkeiten. Das war aber ein deutlicher Hinweis, dass es sich um Objekte handeln musste, die außerhalb unserer Galaxie, der Milchstrasse lagen!
Denn unsere Galaxis ist im wesentlichen eine Scheibe und wir befinden uns mitten drin. Würden die GRBs innerhalb dieser Scheibe stattfinden, dann würden sie am Himmel gehäuft in einem bestimmten Streifen – der Ebene der Galaxie – auftreten. Wenn sie allerdings überall zu sehen sind, dann müssen sie auch von überall herkommen – also aus anderen Galaxien!
Das erklärt auch, warum man mit den optischen Teleskopen nie etwas von den GRBs gesehen hat. Wenn sie klein sind und sich in entfernten Galaxien befinden, dann sind sie extrem schwer zu sehen.
Im Laufe der Zeit bekam man immer mehr Daten. 1997 fand man heraus, dass ein GRB nicht nur Gammastrahlung aussendet sondern dass er auch im Röntgenlicht „nachleuchtet“. Mit Röntgenstrahlen lassen sich aber die Positionen viel besser bestimmen als mit Gammastrahlung.
Jetzt konnte man die optischen Teleskope viel besser positionieren und gezielt beobachten. Und tatsächlich fand man dort, wo GRBs stattfanden im normalen Licht weit entfernte Galaxien! Das nächste Bild zeigt zum Beispiel den Gammablitz GRB-990123. Es wurde im normalen Licht aufgenommen und zeigt das optische Nachleuchten (das war übrigens der erste GRB, bei dem man auch im normalen Licht ein Nachleuchten detektieren konnte).
Der GRB selbst ist der helle Punkt im weißen Quadrat; rechts daneben ist eine Vergrößerung. Über dem GRB sieht man ein gekrümmtes Dinges – das ist die Galaxie, in der er sich befindet.
Dieser GRB wurde am 23. Januar 1999 gefunden und er ist unwahrscheinlich weit von uns entfernt (auf der Karte des Universums, über die ich kürzlich berichtet habe, ist GRB 990123 das letzte bekannte Objekt vor dem Bereich, der dann prinzipiell unbeobachtbar ist). Er ist neun Milliarden Lichtjahre weit weg!
2004 wurde ein GRB gefunden, der unvorstellbare 12,7 Milliarden Lichtjahre weit weg ist – und damit zu den ältesten Objekten im Universum gehört. Im September 2008 entdeckte man einen GRB mit einer Entfernung von 12,8 Milliarden Lichtjahren und ein paar Monate vorher, im März, fand man GRB 080319B – einen Gammablitz der auch mit bloßem Auge sichtbar war und mit einer Entferung von 7,5 Milliarden Lichtjahre das entfernteste Objekt ist, das nur mit dem Auge gesehen werden konnte. Der aktuelle Spitzenreiter ist GRB 090423 der 13 Milliarden Jahre alt ist (und damit nur knapp 680 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist).
Hypernovae!
Ziemlich beeindruckend. Aber was ist denn nun eigentlich so ein Gammablitz?
Heute hat man einige vernünftige Ideen, worum es sich dabei handelt. Vermutlich werden die Gammablitze von Hypernovae verursacht. Eine Hypernova ist eine besondere Art von Supernova. Supernovae sind bekannte, oft beobachtete und gut erklärte Ereignisse.
Sie treten auf, wenn ein Stern am Ende seines Lebens angekommen ist und nicht mehr genug Material hat, um die normale Kernfusion aufrechtzuerhalten. Der Strahlungsdruck, der ansonsten der Gravitationskraft entgegengewirkt hat wird schwächer und der Stern beginnt zu kollabieren. Er stürzt in sich zusammen und wird dabei komprimiert. Dadurch wird es im Kern des Sterns heisser und es können andere Elemente fusioniert werden – der Stern lebt noch ein bisschen weiter, bis auch diese Elemente aufgebraucht sind und der Kollaps weitergeht. Es wird wieder heißer, neue Elemente werden fusioniert bis auch sie aufgebraucht sind und der Stern noch ein wenig weiter komprimiert wird.
Das geht solange weiter, bis ein quantenmechanischer Effekt (der sg. Entartungsdruck) den Kollaps stoppt. Von einem Moment auf den anderen wird dadurch enorm viel potentielle Energie umgewandelt und freigesetzt. Der Stern beendet sein Leben explosiv; zurückt bleibt ein kleiner Sternrest: ein sogenannter Neutronenstern.
Diese Objekte sind nur etwa 20 Kilometer groß – aber schwerer als unsere Sonne. Sie sind also extrem dicht!
Damit ein Neutronenstern entstehen kann, muss der Ausgangsstern schwer genug sein (schwerer als unsere Sonne). Ist der Stern besonders schwer – mehr als etwa 8 Sonnenmassen – dann hält nicht mal der Entartungsdruck den Kollaps auf und es entsteht kein Neutronenstern, sondern ein schwarzes Loch.
Bei einer Hypernova kollabiert der Kern eines Sterns direkt zu einem schwarzen Loch. Damit das passiern kann, muss er sehr schwer sein – einige dutzend Male schwerer als die Sonne! Ich gehe davon aus, dass es auch hilfreich ist, wenn der Stern sehr alt/weit entfernt ist – also sehr früh nach dem Urknall entstanden ist. Denn je früher ein Stern entstanden ist, desto weniger schwere Elemente besitzt er. Nach dem Urknall gab es im wesentlichen ja nur Wasserstoff und Helium. Alle schweren Elemente mussten erst in Sternen fusioniert und durch Supernova-Explosionen im All verteilt werden. Je später ein Stern entsteht, desto mehr Elemente kann er also enthalten und desto einfacher ist es, einem Kollaps entgegenzuwirken.
Wenn nun der Kern eines so massereicher Sterns direkt zu einem schwarzen Loch kollabiert, dann wird restliches Material den Polen des Sterns in zwei extrem schnellen sogenannten Jets ausgestoßen. Die Geschwindigkeit der Teilchen erreicht annähernd Lichtgeschwindigkeit und die Jets sondern extrem viel Gammastrahlung ab – ein Gammablitz hat stattgefunden!
Wenn wir also einen Gammablitz am Himmel sehen, dann ist vermutlich gerade irgendwo im All, weit entfernt, ein enorm großer Stern explodiert.
Diese Erklärung funktioniert aber nur für die weiter oben erwähnten GRBs, die länger dauern. Für die ganz kurzen Gammablitze gibt es eine andere Theorie. Hier vermutet man, dass es sich um die Kollision zweier Neutronensterne handelt. Es gibt ja jede Menge Doppel- und Mehrfachsterne die nach ihrem Tod dann zum Beispiel einander umkreisenden Neutronensterne bilden können. Dabei werden Gravitationswellen abgestrahlt, die Neutronensterne verlieren Energie und kollidieren irgendwann miteinander.
Auch dabei entstanden gewaltige Mengen an Gammastrahlung und die soll für die kurzen GRBs verantwortlich sein.
Bei den GRBs handelt es sich also um dramatische Ereignisse im All. Der Kollaps gewaltiger Sterne zu schwarzen Löchern oder die Kollision zweier ehemaliger Sterne. Kann das nicht auch für uns gefährlich sein?
Erstmal nicht.
Die Gamma-Gefahr?
Wie ich im ersten Teil des Artikels schon erwähnt habe, lässt unsere Atmosphäre Gammastrahlung nicht durch. Deswegen müssen wir ja kompliziert Satelliten ins All schicken um sie beobachten zu können. Die Gammastrahlung kann aber, wenn sie auf die Erdatmosphäre trifft, Stickoxid erzeugen und der wiederrum kann die Ozonschicht schädigen. Dann kommt es zu vermehrter UV-Einstrahlung auf die Erdoberfläche was sich negativ auf die dort lebenden Organismen auswirken kann.
Aber dazu müsste der GRB schon relativ nahe an der Erde statfinden. Bisher hat man fast ausschließlich extragalaktische Gammablitze beobachtet – am nächsten kam uns GRB 041227 der sich zwar noch in unserer Milchstrasse befand, aber doch noch 50000 Lichtjahre weit weg war (und vergleichsweise schwach).
Manche Astronomen glauben, dass der Stern Eta Carinae irgendwann zu einer Hypernova werden könnte. Eta Carinae ist etwa 100 mal schwerer als die Sonne – wäre also groß genug. Er ist auch schon eher am Ende seines Lebens angelangt und hat schon ein paar beinahe Explosionen hinter sich. Im folgenden Bild sieht man gut das Material, das dabei ausgestoßen wurde:
In den nächsten 20000 Jahren könnte es ganz aus mit ihm sein und dann wird er vielleicht zur Hypernovae. Aber Grund zur Panik besteht erstmal nicht. Eta Carinae ist immerhin 7000 bis 10000 Lichtjahre entfernt. Das ist schon recht weit. Und der GRB muss uns dann außerdem erstmal treffen. Wir wissen auch noch nicht genug über Hypernovae um wirklich sagen zu können, das Eta Carinae eine werden wird. Wir können die Sache also gelassen angehen 😉
Gammablitze sind jedenfalls eine enorm faszinierende Angelegenheit. Sie können uns viel über das Universum beibringen. Weil sie so wahnsinnig hell sind, können wir sie noch sehen, auch wenn sie Milliarden Lichtjahre weit weg sind – und damit steht uns eine Möglichkeit zur Verfügung, etwas über das frühe Universum zu lernen!
Die Erforschung der Gammablitze hat eigentlich gerade erst angefangen. Ich vermute, hier werden noch viele Überraschungen und faszinierende Ergebnisse auf uns zukommen!
P.S. Wer noch mehr zum Thema wissen will, kann es sich von Harald Lesch erklären lassen. Bei Alpha Centauri gibt es zwei schöne Sendungen dazu: Was ist eine Hypernova? und Was ist der Superflare vom 27.12.2004?. Und wers noch mehr Details haben will, der findet hier eine coole interaktive Karte mit GRBs.
Mich würde ja mal interessieren was Kreationisten von diesem Phänomen halten. „Da hat Gott wieder ein vom bösen kurrumpiertes System vernichtet. Betet oder sterbt!“ …. Hat Spaß gemacht zu lesen. Danke.
Klasse Beitrag, wie üblich. 🙂 Allerdings verwendest du hier eine Formulierung, bei der man vielleicht noch die Dimension angeben müßte – sonst schreibt Broers in seinem nächsten Blog, du hättest seinen Snchro-Strahl bestätigt:
„Uns“ ist hierbei ja wohl eher „unsere Galaxis“, denn aus 10 Mrd. Lictjahren Entfernung ist es mehr als nur unwahrscheinlich, daß ein wie scharf auch immer fokussierter GRB zufällig unser Sonnensystem trifft, geschweige denn ausgerechnet die Erde.
BTW: wie sind denn die Schätzungen betr. der Abstrahlöffnungswinkel der GRBs? Ich kann mir vorstellen, daß man da nicht wirklich Daten zur Hand hat außer der wiederum geschätzten Höchstabgabemenge an Energie, die man diesen Objekten zutraut.
Hinsichtlich GRB 090423 (und ähnliche) habe ich da ein Verständnisproblem: heißt das, der verursachende Stern selber hat, wenn er denn unmittelbar nach dem Urknall entstanden wäre, nur maximal 680 Millionen Jahre lang ‚gelebt‘? Soll man sich das dann als gescheiterte Sternentstehung vorstellen?
Also ich bin kein Astronom oder Astrophysiker, aber zumindest sehr interessiert in diesem Bereich. Ich habe in einem Journal (Name entfallen) gelesen, dass in der Anfangsphase des Universum Sterne absolut megagigantisch waren und ihren Wasserstoffvorrat in kurzer Zeit verheizt haben. Quasi weißblaue Megariesen mit millionenfacher Sonnenmasse. Es gibt einen Spruch, der sagt, dass die Kerze, die am hellsten auch am kürzesten brennt. Also sind diese Sterne mit einer Art Progerie-Syndrom in Bezug auf die heutigen Hauptreihensterne geboren worden und 680 Millionen Jahre dürften damals wohl ein respektables Alter für solche Sterne gewesen sein.
Ich lese grade von der enormen umgekehrten Abhängigkeit zwischen Masse und Lebensdauer. Meine Frage oben hat sich damit eigentlich erledigt.
Ist das nicht etwas missverständlich formuliert? Astronomisch bedeutet „sehr alt“ doch soviel wie „6-13 Mrd. Jahre alt“, sprich das Objekt existiert schon so lange. Du nennst allerdings lauter GRB in zwischen 7,5 Mrd. und 13 Mrd. Lichtjahren Entfernung, also Sterne, die „schon“ mit zwischen 7,5 und <1 Mrd Jahren "gestorben" sind. Also astronomisch gesehen ziemlich junge Dinger, zumal man ja nie genau sagen kann, wann der Stern geboren wurde - sondern nur wann er starb.
Im Folgenden erklärst du ja dann wie du es meinst, aber vielleicht wäre es besser, wenn du gleich statt "sehr alt" schreibst "sehr früh nach Entstehung des Universums entstanden" oder so. Wie weit entfernt war eigentlich der bisher nächste GRB?
Und dann habe ich nicht aufgepasst: Wenn "GRB 990123 das letzte bekannte Objekt vor dem Bereich, der dann prinzipiell unbeobachtbar ist", wie kann man dann noch weiter entfernte GRBs entdeckt haben?
@walim: Ulrich hat recht – die ersten Sterne haben nur sehr kurz gelebt und auch heute noch gilt: je größer desto schneller tot. Eta Carinae ist ja auch noch relativ jung (3 Millionen Jahre) aber schon kurz vor dem Exitus – eben weil es so ein riesiger Stern ist.
@Bullet: Also die Öffnungswinkel kann man bestimmen. Anscheinend variieren die zwischen 3 und 25 Grad mit einer Häufung bei etwa 4 Grad (Bild 1 in diesem Artikel). Und kosmologisch gesehen ist auch die Milchstrasse ein relativ kleines Ziel 😉
Die Synchronstrahl-Heinis sollen außerdem ganz ruhig sein. Denn – wie schon gesagt – Gammastrahlung geht ja nicht durch unsere Atmosphäre durch. Die einzigen, die dann 2012 synchronisiert werden, wären dann die Astronauten auf der ISS. Die sind aber eh schon recht weit „aufgestiegen“ – die brauchen das nicht mehr 😉
@Christian W.: Du hast recht, das sollte ich anders formulieren. Und GRB 990123 wurde ja schon 1999 entdeckt und auch die verlinkte Karte des Universums ist recht alt. Damals war es das „letzte bekannte Objekte“ – heute hat man die Grenze ein bisschen weiter rausgeschoben.
@walim: Live fast, die young 😉
Hi bullet, das ‚uns‘ halte ich für gerechtfertigt auch wenn es mehr als unser Sonnensystem umfasst, da aus diesen Entfernungen auch die Quote für direkte Treffer selbst von Teilen unserer Galaxis minimal ist. Zum Winkel: Des öfteren (z.B. =»hier) wird erwähnt, daß er aus den gesammelten Daten berechnet werden kann, aber bisher fand ich nicht heraus, wie und obs dazu ne schicke Übersichts-Grafik gibt. Immerhin fand ich =»hier (pdf) etwas Theorie.
Achso, danke. Und wie nah war der nahste bisher beobachtete GRB?
@Christian W.: „Achso, danke. Und wie nah war der nahste bisher beobachtete GRB?“
Hab ich das nicht im Artikel erwähnt? Es gab einen, der in unserer Milchstrasse stattgefunden hat; 50000 Lichtjahre entfernt.
@ulrich, florian, rolak
Ja, Jugend ist eben eine heftige Epoche. Ich erinnere mich dunkel…
Sorry, jetzt wo du es sagst sehe ich es auch. Ich habe den letzten Teil absichtlich nicht mehr gelesen, weil ich meinte, dort würde es eh wieder nur um die Klarstellung sowieso absurder Behauptungen gehen, die mich kein Stück interessieren. Mea Culpa. 🙁
@rolak:
Florian schreibt: „Anscheinend variieren die zwischen 3 und 25 Grad mit einer Häufung bei etwa 4 Grad.“
Ich hab vorhin mal so grob überschlagen: um aus einer Entfernung von 10^10 Lichtjahren nur M31 und die Milchstraße zu beleuchten (also nix anderes), müßtest du einen Öffnungswinkel von ein paar Bogenminuten einhalten. Wenn so ein GRB aber die 4 Grad Öffnungswinkel einhält, dann kannst du den aus der ganzen lokalen Gruppe sehen. Und da find ich „wir/uns“ dann doch schon ziemlich… öh … großzügig. *g*
Okay, das ist auch ein deftiges Beispiel, aber selbst wenn ich alle Entfernungen auf ein Zehntel schrumpfe (also Distanz nur 1 Mrd. LJ und so), bin ich immer noch mit einer „Fläche“ der Sichtbarkeit zugange, deren Durchmesser 10^7 LJ beträgt. Und das ist immer noch eine ganze Menge.
@Bullet
Naja, es ging ja ursprünglich um diese Formulierung Florians:
Dann wird halt hinter „uns“ in Klammern eingefügt „und auf die Milchsstraße sowie die anderen Galaxien in der Nachbarschaft und näheren Umgebung“ und alle sind zufrieden. 😉
Also gut, bullet, können wir uns einigen auf ‚in unsere Richtung‘ oder von mir aus auch ‚in u.a. unsere Richtung‘? Denn trotz allem sind 4° 4° (die Breiteren sind ja wohl automatisch unauffälliger) und somit ist die Trefferchance selbst bei planarer Betrachtung nur 8/360 oder 2,2% – und im RL gibt es ja noch oben und unten, was die Quote auf ~1‰ senkt (All das nur, wenn Gleichverteilung gegeben ist und mich mein Mathe nicht im Stich gelassen hat). Natürlich immer noch wesentlich wahrscheinlicher als der nächste Jackpot 😉
Auweia … klingt meine Annahme wirklich so nach Krümelpupsen? So wars ja nicht gemeint. Dieses „uns“ ist eben sehr streng auslegbar. Und wie wir ja inzwischen wissen, gibt es Leute, die Formulierungen, die ihnen in den Kram passen, eben mal ziemlich genau auslegen, während andere Fakten unter den Tisch fallen. Anyway, ich wollt jetzt keine große Diskussion anstoßen, sondern nur anmerken, daß man das eben auch falsch verstehen kann. Speziell, wenn man will. Und da Florian ja auch bei dem Wort „klein“ eine gute Eingrenzung getroffen hat, fand ich es nützlich, sowas auch bei „uns“ anzusetzen.
Aber nicht doch, bullet, das klingt nicht nach Kuchenverwertung sondern nach divergierender Semantik des ‚uns‘. In meinem Veedel kann ich es sehen, sonst nicht 🙂 Sprache live.
@rolak, Bullet: Also ich weiß nicht, ob man da wirklich was ändern muss. Das Objekt strahl asymmetrisch also kann man es nicht überall sehen. Wenn der Strahl uns trifft, dann sehen wir den GRB. Wenn er uns nicht trifft, dann nicht. Was der Strahl sonst noch alles trifft, ist da mMn nicht so wichtig.
Natürlich wärs interessant mehr über die Eigenschaften der GRBs und ihrer Strahlen zu schreiben (ich hab ja oben schon ein paper verlinkt) – aber da brauch och noch ein paar Teile… 😉
Nö, Änderungsbedarf sehe ich überhaupt nicht, wie fanden es [wohl] nur hin&herkommentierenswert, wie unterschiedlich selbst grundlegende, inhaltlich kaum mehr hinterfragte Wörtchen aufgefaßt werden. Sieht manchmal ein wenig aufgeblasen aus, das ist imho aber nur eine Eigenschaft der verzögerten und mimik/gestik-freien Diskussion.
Gegen mehr Artikel zum Thema hätte ich allerdings überhaupt nichts einzuwenden 😉
Na klar, immer weiter… aber mir fällt glatt noch eine Frage ein: im Bild kann man ja schön sehen, daß die Wolken um Eta C diese schöne bipolare Struktur zeigen… ich war immer der Meinung, diese Orientierung wäre mit der Rotationsachse gekoppelt, also die flache Mittelscheibe wäre um den Sternäquator herum und so weiter. Wenn dann der Stern in die Luft geht: kann man aus diesen geometrischen Daten vorhersagen, daß unser Sonnensystem NICHT in der Strahlrichtung des GRBs liegt? Oder wird der Drehimpulsvektor neu ausgewürfelt, wenn das ganze Gebilde hops geht?
@ Florian
„im März, fand man GRB 080319B – einen Gammablitz der auch mit bloßem Auge sichtbar war und mit einer Entferung von 7,5 Milliarden Lichtjahre das entfernteste Objekt ist, das nur mit dem Auge gesehen werden konnte.“
Ein toller Artikel, planst Du mal ein Buch aus all Deinen Artikel zu machen? Wurdest Du vielleicht schon gefragt.
Eine Anmerkung zu oben habe ich, Du solltest noch dazu schreiben, dass der GRB 080319B nur für 30 Sekunden sichtbar war. Oder besser sichtbar gewesen wäre.
Bei dem von Dir verlinkten Wikipedia Artikel steht ja:
„The burst set a new record for the farthest object that could be seen with the naked eye,[2] it had a peak apparent magnitude of 5.8 and remained theoretically visible to human eyes for approximately 30 seconds.[3] The magnitude was brighter than 9.0 for some 60 seconds.“
Also ein Objekt, dass für 30 Sekunden eine scheinbare Helligkeit von 5,8 mag hat, ist für beobachter aus der Stadt heraus unsichtbar. Und 9 mag nur im Fernglas oder Teleskop sichtbar. Gib besser noch die Helligkeiten an.
Wie Bullet an anderer Stelle befürchtet, würde ich auch hier die Gefahr sehen, dass sich gewisse Personen hier von Dir sogar bestätigt sehen.
Eine Frage, darf ich mir Deine Artikel kopieren und auch mal für Unterrichtszwecke verwenden? Z.Bsp. in Astronomie AG’s, so neben den Filmen von Harald Lesch?
Oliver: aber diese theoretische „Sichtbarkeit“ war eine im Gammabereich. Unsere Augen müßten dazu noch gamma-sensitiv sein. Oder hab ich da was überlesen und es war eine Helligkeit von 5,8 in unserem visuellen Bereich?
@Bullet: Ich glaube, das hast du tatsächlich überlesen 😉
@Florian;
Ich hab‘ mal bei Wikipedia nachgeschaut: Rotverschiebung 1,6; das heißt, dass das Licht von GRB 990123 vor 9 Milliarden Jahren (oder 9,6 nach meiner Rechnung – Rundungsfehler?) ausgesandt wurde. Wegen der Ausdehnung des Universums folgt daraus aber, dass die eigentlich heutige Entfernung deutlich größer ist – nämlich um die 15 Milliarden Lichtjahre!
Wie Ned Wright finde ich auch:…the Light Travel Time Distance should not be used…
@ Bullet
Also wenn die Astronomen schreiben, das dieser GRB „could be seen with the naked eye“, also das er mit bloßem Auge sichtbar war, nehme ich an, sie meinen, dass er so stark war, dass er auch sichtbares Licht aussendete. Und eine scheinbare Helligkeit von 5,9mag bei einer Entfernung von 7,5 Mrd LJ ist schon beachtlich. Florian mag mich hier korregieren, aber stellare Objekte senden Strahlung in verschiedenen Wellenlängen aus, die meiste Strahlung in der Wellenlänge des Strahlungsmaximums und dann mit abnehmender Intensität auch in angrenzenden Wellenlängen. Unsere Sonne strahlt ja auch beinahe im gesammten Spektrum, mit dem Maximum in sichtbaren Bereich.
Ich war auch überrascht, also ich las, dass ein GRB mit bloßem Auge sichtbar gewesen sein soll. Aber wenn man sich die Strahlungsverteilung von stellaren Objekten ansieht, ist es durchaus möglich. Kommt halt darauf an, wie groß die Leuchtkraft ist.
Über den Gammablitz vom 27 Dezember 2004 in unserer Milchstraße hatte letzten Monat auch Phil Plait einen klasse Artikel mit den Details:
https://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2009/12/27/anniversary-of-a-cosmic-blast/
Wass wir wohl abkriegen wenn zwei Neutronensterne bei uns in der Nachbarschaft kollidieren, statt wie in diesem Fall sich nur die Oberfläche des Neutronensterns um 1 cm absenkt?
An den GRB von Dezember 2004 kann ich mich erinnern, der hatte es in einen Fünfzeiler auf die vorletzte Seite unserer Tageszeitung geschafft. Mehr Platz war neben der Tsunamiberichterstattung nicht. Ich kann mich leider nicht mehr an den Wortlaut erinnern, aber ich meine gelesen zu haben, dass dieser Blitz der Atmosphäre schweren Schaden zugefügt hätte, wenn der Auftreffwinkel ein anderer gewesen wäre. Aber da geht grade meinte Phantasie mit mir durch, oder? Gammastrahlen sind magnetisch nicht ablenkbar, also macht es keinen Unterschied, von wo sie kommen?!
@Bullet:
„im Bild kann man ja schön sehen, daß die Wolken um Eta C diese schöne bipolare Struktur zeigen… ich war immer der Meinung, diese Orientierung wäre mit der Rotationsachse gekoppelt, also die flache Mittelscheibe wäre um den Sternäquator herum und so weiter. Wenn dann der Stern in die Luft geht: kann man aus diesen geometrischen Daten vorhersagen, daß unser Sonnensystem NICHT in der Strahlrichtung des GRBs liegt?“
Fast genau die gleiche Frage hat mir der liebe Herr Freistetter schon einmal per Mail beantwortet.
Die Antwort lautet: Ja. Die Wolken kennzeichnen die Rotationsachse und der GRB dürfte uns demnach nicht treffen.
Ahaaaa. Doch richtich jedacht.
Danke!
@Florian Freistetter
„Würde ein GRB seine Strahlung in alle Richtungen abgeben, so wie zum Beispiel unsere Sonne es tut, dann müsste die gesamte abgestrahlte Energiemenge bei einem typischen Ausbruch unvorstellbare 1045 Watt haben (also ausgeschrieben 1000000000000000000000000000000000000000000000 Watt – eine 1, gefolgt von 45 Nullen).“
Was ist eine Energiemenge von xxx Watt? Als dummer „Kreationist“ kann ich mir darunter wirklich nichts vorstellen.
@androcles: So, jetzt sollte sich auch ein dummer Kreationist was drunter vorstellen können.
@Ariaken
Für echte Kreationisten müßte sich doch ihr Glaube mit der Existenz von ALF beißen?
@Florian, der Link zur „interaktiven Karte“ am Ende des Artikels funktioniert nicht.
@cubefox: Mysteriös 😉 Gestern gings noch (und bei der Wikipedia ists auch noch verlinkt). Wahrscheinlich kommt jetzt doch der Synchronisationsstrahl und die NASA wills vertuschen 😉
Dafür spräche 403, off limits für uns Wichte 🙂
Mir ist auch noch eine Frage eingefallen.
Wird die gesamte Strahlung in Richtung der Jets abgegeben?
Dann würde der Kollaps von z.B. Eta Carinaea von uns aus gesehen ja vollkommen unsichtbar bleiben und lediglich der Stern würde verschwinden oder?
Unsichtbar sicher nicht, denn die von den Jets getroffenen Bereiche würden ihrerseits heftig in alle Richtungen abstrahlen. So sehen wir im Grunde alle Jets, die nicht genau auf uns gerichtet sind, insbesondere auch die von aktiven Galaxienkernen. Schau z.B. mal die schönen Bilder von M 87 an. Es ist so ähnlich wie mit dem Strahl einer Taschenlampe; auch da sieht man bei seitlicher Ansicht nicht den Strahl selbst, sondern an Dunst und Staub reflektiertes und gestreutes Licht.
So macht Astronomie Spaß. Klasse Artikel!
@ Florian
Kann man solch gefährliche Gammastrahlen mittlerweile vorraussagen und können diese in naher Zukunft unsere Erde treffen?
In deinem Bericht schreibst du, dass Eta Carinae 7000 bis 10000 Lichtjahre entfernt ist und für uns als ungefährlich gilt, muss uns ja erstmal treffen. In einem Bericht von Ludmila Carone über die Gammastrahlen hab ich gelesen, dass schon eine Entfernung von 6000 Lichtjahren gefährlich werden kann.
Nein, „vorhersagen“ kann man die nicht. Aber wir wissen, dass in der gefährlichen Nähe der Erde kein passender Stern ist, der sowas anrichten könnte.
Also gehen diese Gammastrahlen von Sternen aus? Habe deinen Bericht darüber gelesen nur wollt nochmal sicher gehen das ich es auch richtig verstanden habe….
Bislang ging man von der Annahme aus, dass GBRs nur kurze Zeit ca. maximal einige Stunden bestehen könnten. Doch neuste Beobachtungen zeigen da etwas anderes.
Siehe auch https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,755844,00.html
Wurde am 8. 4.2011 von der Nasa beobachtet, sofern man da Spiegel Online vertrauen kann.
Jetzt meine Kernfrage:
Der Autor Dieter Broers, in diesem Blog sicherlich bekannt, (2012) sagt genau solche GBRs voraus. Ist das nun alles Quatsch oder gibt es tatsächlich im astronomischen Bereich Beobachtungen, die auf eine mögliche Bedrohung der Ozonschicht, bzw. eine Änderung des Erdmagnetfeldes durch solche Einwirkungen hinweisen?
Physikalisch ist mir nicht klar, warum hochenergetische Gammastrahlung, wie oben beschrieben, unsere Erdadmosphäre nicht durchdringen kann. Angeblich sollte ein starker GBR die Erdatmosphäre im Bruchteil einer Sekunde hinwegfegen können. Für eine Erklärung wäre ich dankbar.
Broers sagt zwar etwas anderes vopraus, aber das ist erst mal egal.
Stell dir eine Explosion vor. Ein Feststoff (Dynamit) verbrennt schlagartig und setzt riesige Gasmengen frei. Diese Gasmengen breiten sich kugelförmig aus. Stehst du neben der Dynamitladung dann wirft dich die Front des Gases um. Aber: je weiter du entfernt bist, desto größer wird logischerweise die Kugel, in die sich die Gasmenge verteilt. Dementsprechend Schwächer wird die Gasfront. Bist du 5mk entfernt, dann hast du davon nichts mehr zu befürchten.
Der Vergleich hinkt ein wenig, da man denkt, dass diese Gammablitze in Jets entstehen. Aber auch die sind ja nicht Zylindrisch wie dein Bleistift sondern kegelförmig. D.h er weitet sich auf, so wie der Lichtkegel deiner Schreibtischlampe. Ein Jet der von einem derartigen entfernten Objekten ausgeht, hat wenn er bei uns eintrifft, bereits einen Durchmesser, so dass er locker die komplette Mlichstrasse ausleuchtet. Und dementsprechend schwach ist er. Anders ausgedrückt: Auch wenn deine Schreibtischlampe aus 20 Zentimeter Entfernung auf dem Schreibtisch einen hellen, heißen Fleck erzeugt, richtest du sie auf die Hausmauer auf der gegenüberliegenden Strassenseite, dann ist der Lichtstrahl aus der Lampe bereits soweit aufgeweitet, dass man von einem Lichtfleck auf der Hausmauer nicht mehr wirklich sprechen kann.
@Brinkmann: „Der Autor Dieter Broers, in diesem Blog sicherlich bekannt, (2012) sagt genau solche GBRs voraus.“
Broers hat zusammenhangslos von „Synchronisationstrahlen“ gefaselt und absolut keine Vorhersage zu GRBs getroffen.
„gibt es tatsächlich im astronomischen Bereich Beobachtungen, die auf eine mögliche Bedrohung der Ozonschicht, bzw. eine Änderung des Erdmagnetfeldes durch solche Einwirkungen hinweisen?“
Gibt es nicht.
„Angeblich sollte ein starker GBR die Erdatmosphäre im Bruchteil einer Sekunde hinwegfegen können. Für eine Erklärung wäre ich dankbar. „
Wenn der GRB in der Nähe der Erde stattfinden würde, ja. Aber das ist äußerst unwahrscheinlich.
Broers hat […] absolut keine Vorhersage zu GRBs getroffen.
Na ja – Broers hat in seinem Buch & Blog mehrmals deutlich erklärt, dass die Anzahl der GRBs in den letzten 10 J. bereits `dramatisch zugenommen` hat, und in der nächsten Zeit noch weiter ansteigen wird – wobei auch die Länge der Ausbrüche immer mehr zunimmt. Auf diese Aussagen von Broers war, denke ich, die Frage von R. Brinmann bezogen.
Zitate aus Broers Buch:
„Ebendiese GRBs sind es, die in Häufigkeit und Energie in den letzten zehn Jahren dramatisch zugenommen haben. […]
obwohl seit dieser Zeit die extreme Zunahme der GRBs eindeutig festzustellen ist. […]
Sollten wir also in diesen besonderen Strahlen-und Einflussbereich eingedrungen sein, könnte dieser Vorgang durchaus noch einige weitere Jahre anhalten.“
In seinem Blog-Artikel „Das Erwachen der Träumer – Teil 4“
schreibt Broers:
„Diese Gammastrahlenausbrüche dauerten zwischen 0,01 und über 270 Sekunden, wobei die Länge der Ausbrüche immer mehr zunimmt.“
-> das was Broers dann in diesem Artikel zum GRB 091221A noch schreibt [” This burst was quite long, with a duration more than 340 second…“]
hat er sich offenbar einfach nur ausgedacht – denn es ist falsch.
Ich habe Hans A. Krimm, der die Analyse dieses GRBs betreute, damals (im Zuge meiner Broers`schen Recherchen 😉 angeschrieben und Antwort auch erhalten:
You don’t say where the quoted description is from, but it is incorrect. The true duration of the burst is about 68 seconds and you can find the description here:
https://gcn.gsfc.nasa.gov/reports/report_263_1.pdf
@ R. Brinkmann
Dies nur mal so als kleines Beispiel dafür, dass Sie sich auf das, was Broers erklärt, besser nicht verlassen sollten
Sie finden im I-Net GRB-Listings
z.B. unter: https://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/archive/grb_table.html/
und können somit selbst analysieren, ob die Länge der beobachteten GRB-Ausbrüche immer mehr zunimmt.
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In diesem Blogartikel „Das Erwachen der Träumer – Teil 4“
gibt’s von Broers dann auch noch ne grafisch veranschaulichte `dramatische` exponentielle Steigerung von GRB-Ausbrüchen zu besichtigen…
Tja, Broers hat bei seinen „Recherchen“ zu GRBs nur halt schlicht `übersehen`, dass zwischenzeitlich zwei weitere Satelliten, die insbesondere der Beobachtung/Vermessung von GRBs dienen, gestartet wurden (SWIFT, FERMI) – wodurch es natürlich zu einer deutlichen Zunahme der GRB-Beobachtungszahlen jeweils kam. Mittlerweile muss ihm das aufgefallen sein, korrigieren tut er`s aber nicht.