https://www.faz.net/-gwz-7zwsc

Neutronensterne : Verzögertes Nachglühen kollabierender Sternleichen

  • -Aktualisiert am

Ein schnell rotierendes Schwarzes Lochs: Vom Röntgenlicht hell erleuchtet ist die Materiescheibe, die das Objekt umgibt. Vom Schwarzen Loch selbst entweichen geladene Teilchen und Gammablitze. Bild: Nasa

Neutronensterne, die zu einem Schwarzen Loch verschmelzen, senden kurze Gammablitze und lang anhaltendes Röntgenlicht aus. Über die Reihenfolge der Erscheinungen wird seit langem gerätselt.

          3 Min.

          Kosmische Gammastrahlenblitze gehören zu den energiereichsten Ereignissen im Universum. Innerhalb weniger Sekunden können sie mehr Energie freisetzen als die Sonne im Verlauf ihres gesamten Daseins. Entsprechend extrem müssen die Prozesse sein, die solche Ausbrüche hervorrufen. Kollidierende Neutronensterne, deren Materie verschmilzt und zu einem Schwarzen Loch kollabiert, werden schon länger als eine Quelle für Gammablitze vermutet. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam haben zahlreiche Details zutage gefördert, die zu einem besseren Verständnis über den Ursprung der energiereichen Gammastrahlung führen.

          Abhängig von ihrer Dauer unterscheiden die Astronomen zwischen mindestens zwei verschiedenen Arten von Gammablitzen. Etwa 70 Prozent der Ereignisse gehören zu den langen Gammablitzen, die - zum Teil deutlich - länger als zwei Sekunden dauern. Sie werden mit Supernovae vom Typ II in Verbindung gebracht, bei denen der Kern eines massereichen Sterns zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabiert. Etwa jeder dritte Gammastrahlenblitz dauert dagegen höchstens zwei Sekunden, mitunter auch nur Sekundenbruchteile. Als Ursache für diese kurzen Blitze vermuten die Forscher schon länger die Verschmelzung von zwei kompakten Sternleichen, also von zwei Neutronensternen, oder die Fusion von einem Neutronenstern und einem Schwarzen Loch.

          Mit Computersimulationen dem Rätsel auf der Spur

          Bei diesen Szenarien bleibt jeweils ein Schwarzes Loch zurück, das zunächst noch von einer dicken Materiescheibe umgeben ist. Allerdings reicht seine geballte Schwerkraft aus, diese Scheibe innerhalb von nur einer Sekunde zu verschlucken. Wenn dabei auch noch starke Magnetfelder im Spiel sind, kann ein heftiger Gammablitz die Folge sein. Das zeigten Computersimulationen, die vor zwei Jahren in Potsdam ausgeführt wurden. Die jüngsten numerischen Modellrechnungen haben nun eine weitere Einzelheit über das Erscheinungsbild kurzer Gammablitze zutage gefördert.

          Seit einigen Jahren weiß man aus Beobachtungen, dass nach den Gammablitzen noch Röntgenstrahlung und sichtbares Licht auftreten. Der Ursprung dieses Nachglühens („Afterglow“) ist bislang allerdings rätselhaft geblieben. Schließlich kann aus einem Schwarzen Loch keine weitere Strahlung entweichen. Wie Riccardo Ciolfi und Daniel Siegel in den „Astrophysical Journal Letters“  berichten, ist es denkbar, dass die für die Aussendung der Röntgenstrahlung notwendige Energie bereits vor dem finalen Kollaps des bei der Verschmelzung entstehenden Neutronensterns freigesetzt wird, und damit vor der Emission der Gammablitze. Die Energie würde allerdings zunächst zwischengelagert.

          Weitere Themen

          Vaterlandslose Akademiker

          Wege zur Weltgesellschaft : Vaterlandslose Akademiker

          Weltweit schaffen Schulen die Grundvoraussetzung für den Erwerb von Wissen und kritischen Denkens. Doch erst die Universitäten sind die zentralen Institutionen, um den Nationalismus zu überwinden.

          Topmeldungen

          Bundeskanzlerin Angela Merkel und Generalsekretär Paul Ziemiak beim digitalen Parteitag der CDU am Freitagabend.

          CDU-Parteitag : Die Kanzlerin spart sich das Lob

          Zu Beginn des CDU-Parteitags gibt es viel Schulterklopfen für die scheidende Vorsitzende Kramp-Karrenbauer – nur Angela Merkel spricht lieber über ihre eigenen Leistungen. Und Markus Söder vom spannenden Aufstieg.
          Trauer allerorten: In Brasielien nehmen die Totenzahlen zu.

          Chaos in Manaus : Brasilien von tödlicher Corona-Welle getroffen

          Den Krankenhäusern in Brasiliens Amazonas-Metropole Manaus geht der Sauerstoff aus. Schwerkranke Patienten werden nun per Charter-Maschine ausgeflogen. Und auch landesweit schnellen die Todeszahlen in die Höhe.
          Freundinnen: Luisa und Sophie wohnen zusammen in Frankfurt. Beide verdienen Geld mit Pornovideos, die sie selbst aufnehmen.

          Studentin in Geldnot : Pornos drehen für den Master

          Luisa besucht eine Hochschule im Rhein-Main-Gebiet und verkauft Sexvideos, um ihr Studium zu finanzieren. Sie sagt, das fühle sich dreckig an. Doch der Geldmangel habe sie dazu getrieben, und andere Nebenjobs sind ihr zu zeitaufwendig.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.