Gammastrahlen

Wenn’s im Universum blitzt

Sie gelten als eines der großen Rätsel der Wissenschaft: Gammastrahlenblitze, in der Fachwelt auch Gamma Ray Bursts (GRB) genannt. Dabei handelt es sich um die stärksten Energieausbrüche überhaupt, die irgendwo in den Weiten des Universums ihren Ursprung haben.

Kosmos Innerhalb kürzester Zeit wird bei einer solchen kosmischen Explosion mehr Energie freigesetzt, als es die Sonne in den gesamten 4,6 Milliarden Jahren ihrer Existenz je vermochte. Das geschieht aller Wahrscheinlichkeit nach immer dann, wenn sich ein massereicher Planet in den Tiefen der Galaxis verabschiedet und in sich zusammenfällt. Das dauert einige Sekunden und sorgt für reichlich Wumms.

»Wir haben wohl den Rosetta-Stein der Gamma Ray Bursts identifizieren können.«Tsvi Piran

Als zweite Ursache für die Ausbrüche wird die Verschmelzung kompakter Sternleichen, beispielsweise zweier Neutronensterne, genannt. Im Unterschied zu den sterbenden Planeten sind die Gamma Ray Bursts dann deutlich kürzer und schwächer.

Entdeckt wurden diese Phänomene übrigens rein zufällig in den 60er-Jahren durch amerikanische Vela-Satelliten, die dazu gedacht waren, oberirdische Atombombentests anhand der von ihnen ausgehenden Gammastrahlung zu erfassen. Es dauerte ein paar Jahre, bis man zu der Erkenntnis kam, dass diese manchmal gar nicht von der Erde stammten, sondern aus den Tiefen des Weltalls.

TELESKOP Trotzdem blieben einige Fragen noch offen. Vor allem über die Art und Weise, wie diese unglaubliche energiereiche Strahlung eigentlich genau produziert wird, wird seit längerer Zeit gerätselt. Damit könnte jetzt Schluss sein, wie Tsvi Piran vom Schwarzmann-Lehrstuhl am Racah-Institut für Physik an der Hebräischen Universität in Jerusalem glaubt.

»Wir haben wohl den Rosetta-Stein der Gamma Ray Bursts identifizieren können«, so der Experte in Anspielung auf die über 2000 Jahre alte steinerne Tafel mit ihrer dreisprachigen Inschrift, deren Fund 1799 das Entziffern der altägyptischen Hieroglyphen möglich gemacht hatte.

Gammastrahlen machen Leben auf fernen Planeten extrem unwahrscheinlich.

Anlass für seinen Enthusiasmus war die Erfassung einer besonders heftigen Gammastrahlenexplosion im Januar dieses Jahres durch einen Detektor des Neil-Gehrels-Swift-Forschungssatelliten der NASA, die als GRB190114C registriert wurde und ihren Ursprung wohl vor 4,5 Milliarden Jahren in einer fernen Galaxie hatte.

Nur 50 Sekunden später wurden die »Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov«-Teleskope (MAGIC) am »Roque de los Muchachos«-Observatorium in Gang ge­setzt, die die Herkunft zu lokalisieren versuchten und dabei Strahlen mit einer Energie von Teraelektronenvolt (TeV) feststellten, also rund das Zehnfache der höchsten jemals gemessenen Menge.

Diskrepanz Piran und sein Kollege Evgeny Deri-shev vom Institut für Angewandte Physik an der Russischen Akademie der Wissenschaften in Nischni Nowgorod kombinierten nun die nagelneuen Daten aus Spanien mit denen des Beobachtungssatelliten, wobei sie eine Diskrepanz beobachteten, die Rückschlüsse auf die Emissionsmechanismen zuließ.

»Die beobachtete Strahlung stammt aus einem Strom, der sich fast mit Lichtgeschwindigkeit auf uns zubewegt hat«, schreiben Piran und Deri­shev in einem Beitrag für das Fachmagazin »Astrophysical Journal Letters«. »Was MAGIC dabei gemessen hat, wurde von Elektronen innerhalb dieses Strahls auf besagtes TeV-Energielevel beschleunigt.«

Auch die Erde war wohl schon einmal von einer derartigen Apokalypse betroffen.

Dieser Prozess, wenn Elektronen mit sehr hoher Energie auf schwächere Photonen treffen und dadurch noch einmal an Power zulegen, nennt sich »Inversiver Compton-Mechanismus«. Was etwas kryptisch klingt, ermöglicht es, endlich zwischen den beiden Ursachen von Gamma Ray Bursts genauer zu differenzieren und die Umstände einer derartigen Explosion präziser benennen zu können. »Wir verstehen nun auch, warum solche hohen Strahlungswerte nie zuvor in der Vergangenheit erfasst wurden«, so der israelische Wissenschaftler.

LEBENSGEFAHR Seit 1989 beschäftigt sich Piran bereits mit dem Thema. Vor rund fünf Jahren sorgte er mit einer anderen These für Schlagzeilen: Dass bis dato noch keine Außerirdischen entdeckt wurden, steht für ihn ebenfalls im Zusammenhang mit den Gamma Ray Bursts. »Sie stellen aufgrund ihrer Strahlenintensität eine Gefahr für das Leben dar«, erklärte der Wissenschaftler aus Jerusalem in einem Fachbeitrag, den er gemeinsam mit seinem Kollegen Raul Jimenez für die American Physical Society verfasst hatte.

Auf diese Weise werde die Ozonschicht von Planeten zerstört, weshalb die Entwicklung komplexer Lebewesen einen Dämpfer erhält oder gar völlig unmöglich wird. »Je näher sich Sterne am Zentrum der Milchstraße befinden, desto unwirtlicher werden sie durch die Gamma Ray Bursts.« Wenn man das Universum als Ganzes in Betracht zieht, sind die sichersten Umwelten also eher ganz am Rande beheimatet, weil die Strahlung sich bis dorthin abschwächt und deshalb die Chancen größer sind, dass sich Leben entwickeln kann.

Apokalypse Auch die Erde war wohl schon einmal von einer derartigen Apokalypse betroffen, die dann ein gigantisches Artensterben auslöste, glauben Piron und Jiminez. Sie gehen von einer 60-prozentigen Wahrscheinlichkeit aus, dass dies in den vergangenen eine Milliarde Jahren der Fall war, und sprechen bezogen auf die letzten fünf Milliarden Jahre sogar von einer 90-prozentigen Wahrscheinlichkeit. Bakterien und andere einfachere Lebensformen würden sich danach aber schnell wieder erholen, so die gute Nachricht. Die schlechte: Komplexere und intelligentere Organismen fangen evolutionstechnisch dagegen wieder bei null an.

Eröffnung

Museum Zwangsarbeit zeigt Ausstellung zu »unerwünschten Kindern«

Beziehungen zwischen Deutschen und Zwangsarbeitern im NS-Regime waren verboten. Trotzdem gab es diese Kontakte ebenso wie Kinder aus diesen Beziehungen. Eine Ausstellung in Weimar widmet sich den Geschichten der betroffenen Eltern und Kindern

 30.10.2026

New York

Nach Paul Simon wird auch Art Garfunkel 85

Mit Songs wie »The Sound of Silence« wurden Simon & Garfunkel weltberühmt – aber auch die Streits der beiden Schulfreunde aus New York sind legendär. Jetzt steht der nächste große Geburtstag an

von Christina Horsten  30.10.2026

Literatur

»Empfänger unbekannt«: Wenn ein Freund zum Feind wird

Die judenfeindlichen Novemberpogrome von 1938 jähren sich zum 88. Mal. Anlass, die Geschichte »Empfänger unbekannt« aus demselben Jahr zur Hand zu nehmen. Darin schlägt ein Jude zurück, mit überraschenden Mitteln

von Leticia Witte  30.10.2026

München

Julia Klöckner: Verteidigung jüdischen Lebens Aufgabe für alle

Jüdische Kultur ist in Deutschland tief verwurzelt. Zum 40. Mal wollen die Kulturtage diesen Reichtum würdigen. Für die Bundestagspräsidentin ein Anlass zu Mahnung und Hoffnung

 30.10.2026

Frankfurt

Eine Akademie für Deutschland

Am Montag wird die Jüdische Akademie feierlich eröffnet. Sie soll innerjüdische Debatten fördern und jüdische Perspektiven stärker in die Gesellschaft einbringen

von Josef Schuster  30.10.2026

Geheimnisse & Geständnisse

Plotkes

Klatsch und Tratsch aus der jüdischen Welt

von Bettina Piper, Imanuel Marcus  29.10.2026

Auszeichnung

Shimon-Peres-Preis für deutsch-israelische Projekte

Für einen Dialog in Krisenzeiten werden jetzt zwei deutsch-israelische Projekte ausgezeichnet. Der Preis erinnert an den Friedensnobelpreisträger und israelischen Staatspräsidenten Shimon Peres

 29.10.2026

Kulturkolumne

Tikkun Olam am Abend

Das Geheimnis der Waldschnepfe

von Sophie Albers Ben Chamo  29.10.2026

Tel Aviv

Gal Gadot will mit ihrer Familie nach Israel zurückkehren

Die Hintergründe

 29.10.2026