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Gammastrahlenausbrüche in Massen
06. Januar 2005. Die NASA Mission SWIFT hatte kaum begonnen, da fand sie schon die ersten Gammastrahlenausbrüche (GBR). Wissenschaftler waren noch damit beschäftigt, das Hauptinstrument, das Burst Alert Telescope (BAT), zu kalibrieren, als am 17. Dezember der erste Ausbruch registriert wurde. Es folgten drei weitere am 19. und einer am 20. Dezember.


Die helle Quelle am oberen Bildrand ist Cygnus X-1. Am unteren Bildrand erkennt man Cygnus X-3, einen binäres Neutronensternsystem das von einer Gas- und Staubwolke umgeben ist. (Quelle: NASA)
Das Hauptziel der Swift-Mission ist die Lösung des Rätsels der Gammastrahlenausbrüche. GBR’s sind unvorhersagbare und kurzlebige riesige Explosionen, die, was den Energieausstoß angeht, nur vom Big Bang noch übertroffen wurden. Gammastrahlen sind eine Lichtform die Millionen Mal energiereicher ist als das menschliche Auge wahrnehmen kann. Die Ausbrüche dauern aber nur zwischen einigen Millisekunden bis zu etwa einer Minute. Jeder Ausbruch signalisiert die Geburt eines schwarzen Loches.

„Die Optimisten unter uns rechneten mit der Entdeckung von zwei GBR’s pro Woche, aber nicht mit drei an einem Tag,“ sagt Dr. Scott Barthelmy vom Goddard Space Flight Center. „Vielleicht hatten wir nur Glück, oder wir haben die tatsächliche Häufigkeit dieser Ausbrüche unterschätzt. Das wird die Zeit uns zeigen.“

Sobald das BAT, das ein siebtel des Himmels überwacht, einen GBR entdeckt, gibt es die Information an eine Empfangsstation auf der Erde weiter. Innerhalb einer Minute dreht sich der Satellit zum Ausbruch hin, so dass die beiden anderen Teleskope des Satelliten ihn beobachten können: Das Röntgen-Teleskop und das ultraviolett/optische Teleskop.

Wenn alle drei Instrumente angeschaltet und kalibriert sind, wird Swift mit seiner eigentlichen Arbeit beginnen. Das Team hat das BAT getestet, indem es Cygnus X-1 beobachtete, eine bekannte und helle Quelle für Gammastrahlen in unserer Galaxie. Wahrscheinlich ist es ein Schwarzes Loch in einem Orbit um einen anderen Stern. Das Swift Team hat diese Aufnahme als “first light” bezeichnet.

Das BAT ist der empfindlichste Gammastrahlendetektor der je in den Weltraum gebracht wurde und benutzt darüber hinaus eine neue Technologie um GBR’s zu finden und abzubilden. Anders als sichtbares Licht passieren Gammastrahlen Teleskopspiegel und können nicht auf einen Detektor reflektiert werden. Die verwendete Technik nennt sich „kodierte Öffnungsmaske“ (coded aperture mask) im Gammastrahlenschatten auf den Detektor zu werfen. Die Maske enthält 52 000 Bleitafeln, die einige Gammastrahlen am erreichen des Detektor hindern. Bei jedem Ausbruch leuchten einige Detektoren auf, während andere dunkel bleiben weil sie von den Bleitafeln geschützt bleiben. Der Winkel des Schattens lässt die Wissenschaftler auf die Richtung schließen, aus der der Ausbruch kam.

„Das BAT und die Maske haben etwa die Größe eines Billiardtisches,“ sagt Ed Fenimore vom Los Alamos National Laboratory. „Das BAT kann einen Ausbruch innerhalb von Sekunden entdecken. Außerdem entdeckt BAT fünfmal schwächere Ausbrüche als Vorgängerinstrumente.“
Quelle: NASA zur Startseite...
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