Gammastrahlenausbruch

Gammastrahlenausbruch bezeichnet ein kurzzeitiges, extrem energiereiches Aufblitzen von Gammastrahlung. Solche Ausbrüche sind die hellsten elektromagnetischen Ereignisse im beobachtbaren Universum. Innerhalb von Sekunden bis Minuten wird dabei oft mehr Energie freigesetzt als die Sonne in ihrer gesamten Lebenszeit abstrahlt.

Astronomisch unterscheidet man zwei Hauptklassen. Kurze Gammastrahlenausbrüche dauern weniger als zwei Sekunden und entstehen durch die Verschmelzung zweier kompakter Objekte, etwa zweier Neutronensterne, wie das Ereignis GW170817 im Jahr 2017 bestätigte. Lange Gammastrahlenausbrüche mit Dauern von mehr als zwei Sekunden bis zu mehreren Minuten, in Ausnahmefällen Stunden, gehen auf den Kernkollaps extrem massereicher, schnell rotierender Sterne zurück, sogenannte Kollapsare. In beiden Fällen entsteht meist ein Schwarzes Loch, möglich ist auch ein schnell rotierender Magnetar.

Der eigentliche Ausbruch wird von einem relativistischen Jet erzeugt, einem schmalen, nahezu lichtschnellen Plasmastrahl, der entlang der Rotationsachse des kollabierten Objekts ausgestoßen wird. Ein Beobachter empfängt das Signal nur, wenn dieser Jet zufällig auf ihn zeigt.

Erstmals wurden Gammastrahlenausbrüche 1967 durch militärische Satelliten der Vela-Serie registriert, veröffentlicht wurde die Entdeckung 1973. Heute erfasst allein der Gammastrahlendetektor des Fermi-Observatoriums rund 240 solcher Ereignisse pro Jahr, die gleichmäßig über den Himmel verteilt sind.