Gammastrahlenexplosionen sind die brillantesten Ereignisse des Universums, und jetzt konnten Astronomen die Zusammensetzung dieser spektakulären Phänomene beleuchten und Einblicke in die Sternentstehung gewähren, als das Universum etwa ein Sechstel seines gegenwärtigen Alters war. Das Keck-Observatorium in Hawaii und andere Einrichtungen haben Astronomen zum ersten Mal Gasmoleküle in der Wirtsgalaxie eines Gammastrahlenausbruchs identifiziert. „Wir sehen deutlich die Absorption von zwei molekularen Gasen: Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Das sind Gase, die wir mit sternbildenden Regionen in unserer eigenen Galaxie assoziieren “, sagte Xavier Prochaska von der University of California in Santa Cruz. Er und sein Team glauben, dass der Ausbruch hinter einer dicken Molekülwolke explodierte, ähnlich denen, die heute Sterne in unserer Galaxie hervorbringen.
Die Explosion mit der Bezeichnung GRB 080607 ereignete sich im Juni 2008. „Dieser Ausbruch gab uns die Gelegenheit, das sternbildende Gas in einer jungen Galaxie in mehr als 11 Milliarden Lichtjahren Entfernung zu„ schmecken ““, sagte Prochaska.
Gammastrahlen von GRB 080607 lösten am 7. Juni 2008 kurz nach 2:07 Uhr EDT das Burst-Alert-Teleskop von Swift aus. Swift berechnete die Position des Bursts, strahlte den Standort zu einem Netzwerk von Observatorien und wandte sich dem Nachglühen zu.
In dieser Nacht verwendeten die University of California, Berkeley, Professor Joshua Bloom und die Doktoranden Daniel Perley und Adam Miller das niedrigauflösende Bildspektrometer am 10-m-Keck-I-Teleskop in Hawaii. "Da das Nachleuchten schnell verblasst, mussten wir uns wirklich abmischen, als wir die Warnung erhielten", sagt Perley. "Aber in weniger als 15 Minuten waren wir am Ziel und sammelten Daten."
Ein Paar Roboterobservatorien reagierte ebenfalls schnell. Das von der NASA unterstützte Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) am Mount Hopkins, Arizona, und das Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT) am Lick Observatory am Mount Hamilton, Kalifornien, beobachteten das Nachleuchten des Ausbruchs innerhalb von drei Minuten nach Swifts Alarm.
Das Spektrum von Keck ergab, dass die Explosion in 11,5 Milliarden Lichtjahren Entfernung stattfand. GRB 080607 explodierte, als das Universum nur 2,2 Milliarden Jahre alt war.
Die Molekülwolke in der Wirtsgalaxie des Bursts war so dicht, dass weniger als 1 Prozent des Nachleuchtlichts in sie eindringen konnte. „Eigentlich ist dieses Nachleuchten das zweithellste, das jemals gesehen wurde. Dies ist der einzige Grund, warum wir es überhaupt beobachten konnten “, sagt Prochaska.
Das Screening aus dicken Molekülwolken liefert eine natürliche Erklärung für sogenannte „dunkle Bursts“, denen das damit verbundene Nachleuchten fehlt. „Wir vermuten, dass frühere Ereignisse wie GRB 080607 einfach zu schwach waren, um beobachtet zu werden“, sagt Teammitglied Yaron Sheffer von der University of Toledo, Ohio.
Fast die Hälfte der Absorptionslinien im Keck-Spektrum ist nicht identifiziert. Das Team erwartet, dass das Verständnis dieser Daten neue Daten zu den einfachsten Weltraummolekülen liefert.
Prochaska und Sheffer präsentierten die Ergebnisse heute auf dem 213. Treffen der American Astronomical Society in Long Beach, Kalifornien. Ein Artikel, der die Ergebnisse beschreibt, wird in einer zukünftigen Ausgabe von Astrophysical Journal Letters erscheinen.
Die meisten Gammastrahlenausbrüche treten auf, wenn massiven Sternen der Kernbrennstoff ausgeht. Während der Kern des Sterns in ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern zusammenbricht, schlagen Gasstrahlen durch den Stern und in den Weltraum. Helle Nachleuchten treten auf, wenn die Jets Gas erhitzen, das zuvor vom Stern abgegeben wurde. Da ein massereicher Stern nur wenige zehn Millionen Jahre lebt, driftet er nie weit von seiner Geburtswolke weg.
Quelle: NASA
