Gammastrahlen platzen Wirtsgalaxien. klicken um zu vergrößern
Wenn ein Gammastrahlenausbruch in der Nähe der Erde stattfinden würde, wäre dies ein sehr schlechter Tag: Unsere Ozonschicht würde entfernt, das weltweite Klima würde sich dramatisch ändern und das Leben würde ums Überleben kämpfen. Glücklicherweise sieht es so aus, als ob sie in Galaxien wie unserer Milchstraße nicht vorkommen. Forscher haben herausgefunden, dass Bursts in kleinen unregelmäßigen Galaxien auftreten, denen schwerere chemische Elemente fehlen.
Ein Gammastrahlenausbruch (GRB) in unserer eigenen Galaxie könnte das Leben auf der Erde dezimieren, die Ozonschicht zerstören, den Klimawandel auslösen und die Entwicklung des Lebens drastisch verändern. Die gute Nachricht ist jedoch, dass die online in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit einer Naturkatastrophe aufgrund eines GRB viel geringer ist als bisher angenommen.
Langzeit-GRBs sind starke Blitze energiereicher Strahlung, die durch einige der größten Explosionen extrem massereicher Sterne entstehen. Astronomen haben insgesamt 42 Langzeit-GRBs analysiert? Bf? die länger als zwei Sekunden dauern? bf? in mehreren Hubble Space Telescope (HST) -Umfragen.
Sie haben herausgefunden, dass die Galaxien, aus denen sie stammen, typischerweise kleine, schwache und unförmige (unregelmäßige) Galaxien sind, während nur eine von einer großen Spiralgalaxie ähnlich der Milchstraße entdeckt wurde. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass Supernovae (auch das Ergebnis des Zusammenbruchs massereicher Sterne) ungefähr die Hälfte der Zeit in Spiralgalaxien liegen.
Diese Ergebnisse, die in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 10. Mai veröffentlicht wurden, weisen darauf hin, dass sich GRBs nur in sehr spezifischen Umgebungen bilden, die sich von denen in der Milchstraße unterscheiden.
Andrew Fruchter vom Space Telescope Science Institute, der Hauptautor des Papiers, sagte: "Ihr Auftreten bei kleinen Unregelmäßigkeiten impliziert, dass nur Sterne, denen schwere chemische Elemente fehlen (Elemente, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind), dazu neigen, lang anhaltende GRBs zu produzieren."
Dies bedeutet, dass lange Bursts in der Vergangenheit häufiger auftraten, wenn Galaxien keinen großen Vorrat an schweren Elementen hatten. Galaxien bauen durch die fortschreitende Entwicklung aufeinanderfolgender Generationen von Sternen einen Vorrat an schwereren chemischen Elementen auf. Sterne der frühen Generation, die vor schwereren Elementen gebildet wurden, waren im Universum reichlich vorhanden.
Die Autoren fanden auch heraus, dass sich die Standorte von GRBs von den Standorten von Supernovae (die eine viel häufigere Sorte explodierender Sterne sind) unterschieden. GRBs konzentrierten sich weitaus mehr auf die hellsten Regionen ihrer Wirtsgalaxien, in denen sich die massereichsten Sterne befinden. Supernovae hingegen kommen in ihren Wirtsgalaxien vor.
„Die Entdeckung, dass GRBs mit langer Dauer in den hellsten Regionen ihrer Wirtsgalaxien liegen, legt nahe, dass sie von den massereichsten Sternen stammen? Vielleicht 20 oder mehr Mal so massereich wie unsere Sonne “, sagte Andrew Levan von der University of Hertfordshire, Mitautor der Studie.
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass massive Sterne, die reich an schweren Elementen sind, GRBs auslösen, da sie durch Sternwinde von ihren Oberflächen zu viel Material verlieren können, bevor sie zusammenbrechen und explodieren. In diesem Fall haben die Sterne nicht mehr genügend Masse, um ein Schwarzes Loch zu erzeugen. Dies ist eine notwendige Voraussetzung, um GRBs auszulösen. Die Energie aus dem Zusammenbruch entweicht entlang eines schmalen Strahls wie ein Wasserstrahl aus einem Schlauch. Die Bildung gerichteter Strahlen, die Energie entlang eines schmalen Strahls konzentrieren, würde erklären, warum GRBs so stark sind.
Wenn ein Stern zu viel Masse verliert, hinterlässt er möglicherweise nur einen Neutronenstern, der keinen GRB auslösen kann. Wenn der Stern dagegen zu wenig Masse verliert, kann sich der Strahl nicht durch den Stern verbrennen. Dies bedeutet, dass Sterne mit extrem hoher Masse, die zu viel Material wegblasen, möglicherweise keine Kandidaten für lange Ausbrüche sind. Ebenso sind es auch nicht die Sterne, die zu wenig Material abgeben.
"Es ist ein Goldlöckchen-Szenario", sagte Fruchter. "Nur Supernovae, deren Vorläufer-Sterne etwas, aber nicht zu viel Masse verloren haben, scheinen Kandidaten für die Bildung von GRBs zu sein."
„In der Vergangenheit haben die Leute vorgeschlagen, dass es möglich sein könnte, GRBs zu verwenden, um die Orte der Sternentstehung zu verfolgen. Dies funktioniert im Universum offensichtlich nicht so, wie wir es jetzt sehen, aber als das Universum noch jung war, waren GRBs möglicherweise häufiger anzutreffen, und wir können sie möglicherweise noch verwenden, um die ersten Sterne zu sehen, die sich nach dem Universum bilden Urknall “, fügte Levan hinzu.
Originalquelle: RAS-Pressemitteilung
