Archiv für August 2017

GRB 170817A: Wurden Gravitationswellen einer Neutronenstern-Kollision beobachtet?

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Bei der Annäherung und Verschmelzung zweier Neutronensterne werden Gravitationswellen abgestrahlt und gleichzeitig entsteht eine hochenergetische Explosion; NASA

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Seit mittlerweile einer Woche rauscht es wieder ordentlich im digitalen Blätterwald von Twitter. Auslöser jener Gerüchte waren die am 18. August binnen einer Stunde gesendeten Tweets zweier Astronomen, die damit eine neue sensationelle Entdeckung der LIGO-Gravitationswellen-Detektoren ankündigten. Von offizieller Seite wird das Gerücht weder dementiert noch bestätigt. Bisher konnten mit den beiden LIGO-Stationen in Washington und Louisiana drei bestätigte Gravitationswellen-Signale detektiert werden, die allesamt von der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher stammen. Die genannten Twitter-Meldungen sprechen jedoch von einem völlig neuen Phänomen, denn offenbar wurde erstmals ein „optical counterpart“, ein optisches Gegenstück, zu einer Gravitationswellen-Quelle entdeckt. Stimmt also das Gerücht, so wäre es das erste Mal, dass von ein und derselben Quelle gleichzeitig Gravitationswellen (mit LIGO) und elektromagnetische Strahlung (mit „normalen“ Teleskopen) beobachtet wurden. Das würde das neue Fenster in der noch jungen Gravitationswellen-Astronomie noch einmal ein großes Stück weiter aufstoßen. Dass nun erstmals zeitgleich auch (elektromagnetische) Strahlung empfangen wurde, deutet außerdem darauf hin, dass die Graviationswellen nicht von der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher stammen. Man vermutet vielmehr, dass hier die Neutronenstern-Kollision (ein sog. Binary Neutron Star Merger) eines kurzen Gammastrahlenausbruchs (GRB) beobachtet wurde.

Der nur 2 Sekunden dauernde Gamma Ray Burst wurde am 17. August um 14:41 MESZ vom Weltraumteleskop Fermi detektiert und erhielt die Bezeichnung GRB 170817A. Auf weiteren Twitter-Kanälen und anderen Seiten, über die man Forschung in Echtzeit verfolgen kann, gibt es noch mehr Hinweise zur Verbindung zwischen Gammastrahlenausbruch und Gravitationswellen-Signal. So erfährt man über diese Quelle mit Beobachtungsanträgen für das Hubble-Weltraumteleskop (HST), dass sich der kurze GRB in der Galaxie NGC 4993 (nahe psi Hya) ereignete, und klickt man etwas weiter, erfährt man u.a.: „Rapid ToO observations of the first gravitational wave counterparts“ (diese Beobachtungen wurde am 22. und 24. August durchgeführt), „Verifying a candidate counterpart to gravitational waves“ und „GRB170817A is the most nearby short GRB ever discovered“. Mit 130 Millionen Lichtjahren ist NGC 4993 tatsächlich die naheste Galaxie, in der ein kurzzeitiger Gamma Ray Burst beobachtet wurde, und schon allein diese Tatsache ermöglicht ganz neue detailierte Beobachtungen. So ermöglicht die „geringe“ Entfernung ganz neue Einblicke – beispielsweise ob diese hochenergetischen Sternexplosionen tatsächlich durch die Kollision von Neutronenstern-Paaren entstehen. Auch sichtbares Licht wurde von GRB 170817A empfangen – mit der DECam am 4-Meter-Teleskop des CTIO (Cerro Tololo Inter-American Observatory). Des Weiteren sollen auch das Radioteleskop ALMA und das Röntgen-Weltraumteleskop Chandra an Nachfolgebeobachtungen beteiligt sein.

Und würde sich darüber hinaus das Gerücht zum parallelen LIGO-Gravitationswellen-Signal bewahrheiten, würde die Sichtung zugleich das Kollisionsszenario für kurze Gammastrahlenausbrüche bestätigen. Die Verschmelzung zweier Neutronensterne ist nach wie vor die führende Theorie für ihre Erklärung, und die LIGO-Sichtung könnte dazu einen bahnbrechenden Beitrag leisten. Und das alles passiert ausgerechnet zum 50. Geburtstag der Entdeckung der Pulsare bzw. Neutronensterne. Gestern ging erstmal die aktuelle 9-monatige LIGO-Beobachtungskampagne zu Ende (seit dem 01. August mit der italienischen VIRGO-Station); in einer Meldung hieß es: „Some promising gravitational-wave candidates have been identified in data from both LIGO and Virgo during our preliminary analysis, and we have shared what we currently know with astronomical observing partners. We are working hard to assure that the candidates are valid gravitational-wave events, and it will require time to establish the level of confidence needed to bring any results to the scientific community and the greater public.“ Bis zu einer offiziellen Bekanntmachung wird es sicher ein paar Monate dauern, aber wir dürfen gespannt sein.

Weitere Artikel finden sich hier (Übersetzung via Spektrum), hier, hier sowie hier.

26.08.2017

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