Gammastrahlen mit 10 Billionen Mal mehr Energie als Licht gefunden

Ein Observatorium im afrikanischen Namibia hat extrem energie­reiche Gammastrahlung aufgefangen. Es handelt sich um die heftigste bisher bekannte Abstrahlung dieser Art, die von einem toten Stern ins Universum geschickt wurde.

Eine Pyramide im Teelöffel

Die Quelle des Ausbruchs, den Wissenschaftler am H.E.S.S.-Observatorium registrierten, ist ein Pulsar. Bei diesen Objekten handelt es sich um die Überreste von Sonnen, die in einer Supernova vergingen. Sie sind nur noch rund 20 Kilometer groß und rotieren so schnell, dass um sie herum ein enormes Magnetfeld entsteht. Ein Teelöffel ihres Materials hat eine Masse von mehr als fünf Milliarden Tonnen, was etwa der 900-fachen Masse der großen Pyramide von Gizeh entspricht.

Die Energie der jetzt aufgefangenen Gammastrahlen betrug 20 Tera-Elektronenvolt, also etwa das 10-Billionenfache der Energie des sichtbaren Lichts. Das berichteten die Astronomen in einem Paper, das in Nature Astronomy veröffentlicht wurde. Die Quelle ist der Vela-Pulsar, der sich am Südhimmel im Sternbild Vela (Segel des Schiffes) befindet und der elfmal pro Sekunde um seine Achse rotiert.

Das Besondere daran: Bisherige Messungen zeigten, dass der Pulsar bereits die hellste Gammaquelle am Himmel ist. Die Strahlung ging dabei hinaus bis zu mehreren Gigaelektronenvolt (GeV). Die Steigerung endete aber abrupt, vermutlich weil die Elektronen im Pulsar das Ende der Magnetosphäre dieses Objektes erreichen und dann aus ihr entweichen.

Natürliche Teilchenbeschleuniger

Die nun entdeckte, noch deutlich energiereichere Strahlung wirft daher Fragen auf. "Das ist etwa 200 Mal energiereicher als alle Strahlung, die bisher von diesem Objekt registriert wurde", sagt Mitautor Christo Venter von der North-West University in Südafrika. Dieses Strahlungsspektrum tritt in den gleichen Phasenabständen auf, wie die im GeV-Bereich beobachtete. Wie es dazu kommt, lässt sich derzeit nur vermuten.

"Dieses Ergebnis stellt unser bisheriges Wissen über Pulsare infrage und erfordert ein Überdenken der Funktionsweise dieser natürlichen Beschleuniger", erklärte Arache Djannati-Atai vom Labor Astroparticle & Cosmology (APC) in Frankreich. "Das traditionelle Schema, wonach die Teilchen entlang der Magnetfeldlinien innerhalb oder leicht außerhalb der Magnetosphäre beschleunigt werden, kann unsere Beobachtungen nicht ausreichend erklären."


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