Manchmal hat auch das Universum gutes Timing. Am ersten Weihnachtsfeiertag im Jahr 2010 beobachtete das Weltraumteleskop SWIFT wie ein Stern plötzlich enorm hell aufleuchtete. Nein, es war nicht der Stern von Bethlehem und das “Leuchten” war uns Menschen auch nicht sichtbar. Es handelte sich um einen sogenannten “Gammablitz” (“Gamma-Ray-Burst (GRB)”). Über diese dramatischen Ereignisse habe ich hier und hier schon ausführlich geschrieben. Man hat diese Ereignisse in den 1970er Jahren entdeckt. Eigentlich hatte man vor, nach den charakteristischen Gammastrahlenausbrüchen zu suchen, die Atomwaffentests verursachen. Das man dabei gewaltige Explosionen in fernen Galaxien entdeckt, hat alle überrascht. Heute weiß man, dass sehr große Sterne ihr Leben in einer gewaltigen Explosion – einer Hypernova – beenden und dabei kurzfristig gewaltige Mengen an Strahlung ins All senden. Eine zweite Art von Gammablitz entsteht, wenn zwei Neutronensterne miteinander kollidieren. Der Gammablitz am Weihnachtstag 2010 (GRB 101225A) stellte die Astronomen aber vor ein Rätsel. Mit den bekannten Modellen ließ er sich nicht erklären.

Zum einen dauerte er deutlich länger, als es bei einem typischen Gammablitz der Fall ist. Und auch sein “Nachglühen”, also die Strahlung, die man nach dem Gammablitz noch messen kann, entsprach nicht dem, was man erwartet hatte. Anstatt der typischen energierreichen Synchrotronstrahlung beobachtete man hier normale thermische Strahlung. Zwei internationale Wissenschaftlerteams haben nun zwei Theorien veröffentlicht, die das erklären können. Beide sind äußerst cool.

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Der Weihnachtsblitz – die Region, in der das Nachglühen beobachtet wurde, ist markiert (Bild: Thöne et al (2010), Nature)

Christina Thöne vom Astrophysikalischen Institut Andalusiens hat das eine Team geleitet (mit dabei übrigens auch Alexander Kann von der Thüringer Landessternwarte in Tautenburg bei Jena). Sie meint, dass der Weihnachtsblitz die Folge eines “helium star-neutron star merger with a common envelope phase” war. In astronomischen Jargon klingt das aber längst nicht so beeindruckend wie es wirklich ist. Man geht davon aus, dass es sich ursprünglich um ein Doppelsternsystem in einer anderen Galaxie gehandelt hat. Die beiden Sterne waren einander sehr nahe. Einer von ihnen wurde am Ende seines Lebens ein Neutronenstern. Das ist ein nur wenige Kilometer großes Objekt, das aber trotzdem noch so viel Masse wie ein ganzer Stern hat! Dieser extrem dichte Himmelskörper teilte sich das System nun mit dem anderen Stern. Der ist ebenfalls nicht mehr der jüngste. In seinem Kern wurde der Wasserstoff schon fast vollständig zu Helium umgewandelt. Er brennt nun heißer als vorher und seine äußere Hülle dehnt sich aus. Irgendwann hat der Riesenstern den Neutronenstern verschluckt. Gas aus der Sternatmosphäre fällt nun auf die Oberfläche des Neutronensterns. Der Neutronenstern bewegt sich immer näher an das Zentrum des Riesensterns. Das geht recht schnell. Die Modelle zeigen, dass der Neutronenstern gerade mal 5 Umrundungen (das dauert etwa 18 Monate) des Heliumkerns schafft, bevor er mit ihm kollidiert. Wenn beide miteinander verschmelzen, entsteht ein “Jet”. Das ist Material, dass mit annähernd Lichtgeschwindigkeit davon geschleudert wird. Es trifft auf die äußeren Hüllenreste des Riesensterns und erzeugt dabei einen Gammablitz mit genau den Eigenschaften, die man am 25. Dezember 2010 (übrigens der Geburtstag von Christina Thöne) beobachtet hat.

Eine spektakuläre Erklärung. Fast noch besser (sage zumindest ich als jemand, der sich viel mit kollidierenden Asteroiden beschäftigt hat) ist die Theorie von Sergio Campana vom Osservatorio Astronomico di Brera und seinen Kollegen. Im Gegensatz zu Thöne und ihren Kollegen gehen sie davon aus, dass der Gammablitz nicht in einer fernen Galaxie stattfand, sondern unserer eigenen Milchstraße. Aber auch hier ist ein Neutronenstern der Ausgangspunkt. Anstatt mit einem Riesenstern zu kollidieren, soll nun aber ein Asteroid der Grund für den Gammablitz sein! Wie oben schon erwähnt, ist ein Neutronenstern extrem dicht. Die Masse unserer gesamten Sonne ist hier auf einen Raum von knapp 20 Kilometern komprimiert. Die Gravitationskraft, die der Neutronenstern ausübt, ist zwar immer noch die selbe, die auch unsere Sonne ausüben würde (die Masse ist ja identisch). Die Masse ist aber in einem kleinen Bereich konzentriert und diesem Bereich kann man sich viel weiter nähern. Das bedeutet, dass einerseits die Gezeitenkräfte in der Nähe des Neutronensterns enorm stark sind. Andererseits kann ein Asteroid in der Umgebung eines so dichten Objekts auch auf relativistische Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Das führt zu folgender Situation: Der Neutronenstern hat – vielleicht beim Vorbeiflug an einem anderen Stern – einen Asteroiden eingefangen, der etwa halb so schwer ist wie Ceres (der größte Asteroid im Hauptgürtel des Sonnensystems). Dieser Asteroid kommt auf seiner Bahn dem Neutronenstern sehr nahe. So nahe, dass er durch die Gezeitenkräfte auseinander gerissen wird. Die Bruchstücke fallen dann mit annähernd Lichtgeschwindigkeit auf die Oberfläche des Neutronensterns und erzeugen dabei gigantische Explosionen. Ein Gammablitz entsteht, der ebenfalls genau die am 25. Dezember 2010 beobachteten Eigenschaften hat.

Dieses Video zeigt, wie die beiden möglichen Prozesse abgelaufen sein könnten(Quelle: NASA)

Ein Phänomen, zwei Erklärungen. Eine davon ist auf jeden Fall falsch, vielleicht auch alle beide. Noch hat man nicht genügend Daten, um definitiv sagen zu können, wie der Weihnachtsblitz entstanden ist. Eines aber ist klar: In unserem Universum passieren immer wieder Dinge, die einen sprachlos und zutiefst beeindruckt zurück lassen!


Thöne, C., de Ugarte Postigo, A., Fryer, C., Page, K., Gorosabel, J., Aloy, M., Perley, D., Kouveliotou, C., Janka, H., Mimica, P., Racusin, J., Krimm, H., Cummings, J., Oates, S., Holland, S., Siegel, M., De Pasquale, M., Sonbas, E., Im, M., Park, W., Kann, D., Guziy, S., García, L., Llorente, A., Bundy, K., Choi, C., Jeong, H., Korhonen, H., Kubànek, P., Lim, J., Moskvitin, A., Muñoz-Darias, T., Pak, S., & Parrish, I. (2011). The unusual γ-ray burst GRB 101225A from a helium star/neutron star merger at redshift 0.33, Nature, 480 (7375), 72-74 DOI: 10.1038/nature10611
Campana, S., Lodato, G., D’Avanzo, P., Panagia, N., Rossi, E., Valle, M., Tagliaferri, G., Antonelli, L., Covino, S., Ghirlanda, G., Ghisellini, G., Melandri, A., Pian, E., Salvaterra, R., Cusumano, G., D’Elia, V., Fugazza, D., Palazzi, E., Sbarufatti, B., & D.Vergani, S. (2011). The unusual gamma-ray burst GRB 101225A explained as a minor body falling onto a neutron star, Nature, 480 (7375), 69-71 DOI: 10.1038/nature10592

Kommentare (26)

  1. #1 MartinB
    2. Dezember 2011

    Super, danke, ich hatte die nature-paper überflogen, aber nicht wirklich die Kernideen verstanden. Hatte gehofft, dass du das aufgreifst.

  2. #2 Mahalo
    2. Dezember 2011

    Wow, echt coole Erklärungen. Und von dir sehr gut fürn nen Laien erklärt, Danke.

  3. #3 rolak
    2. Dezember 2011

    Ja, MartinB, dieses von berufener Seite vorgekaut bzw verständlich aufbereitet bekommen ist höchst angenehm. Gibt einen guten Überblick, erleichtert das Verständnis und schafft auch fachlich Unbedarfteren einen etwas besser gangbaren Weg zu den eigentlichen Arbeiten.
    Auch wenn -wie hier und für mich- die Phantasie versagt, wenn es um das sich konkrete Vorstellen solch gewaltiger Geschehnisse geht. Doch dieser ‘Mißstand’ wird wohl generell erhalten bleiben – selbst wenn in ferner Zukunft die Möglichkeit bestünde, rechtzeitig zu einem ähnlich imposanten Ereignis anzureisen und es aus sicherer Minimalentfernung zu beobachten.

    Höchst amüsant finde ich die beiden Untertitel im eingebundenen clip 😉

  4. #4 Christina
    2. Dezember 2011

    Hey Florian, super Artikel, danke! Besser hätt ichs auch nicht erklären können!!
    (für den Rest hier, darf ich mich vorstellen, ich bin die Hauptautorin des SN Artikels und les auf dem/den blog/s schon länger mit 🙂 )

    Dass du Alex Kann erwähnst, muss ich ihm gleich erzählen :), der ist derzeit auf La Silla (Chile) beobachten und schlummert wohl gerade friedlich in seinem Bett nach der letzten Nachtschicht.
    Ich kann schon verstehen, dass du die Theorie mit dem Asteroiden aufregender findest, ist sie ja auch, nur leider sehr unwahrscheinlich. Ich hab dazu einen Kommentar auf universetoday ( http://www.universetoday.com/91406/did-a-neutron-star-create-the-christmas-burst/ ) hinterlassen. Man muss dazu nämlich auch die Position des Neutronensterns berücksichtigen, falls er denn in unserer Galaxie ist, da wo der wäre ist nämlich nicht mehr viel Milchstrasse übrig: von uns gesehen fast genau gegenüber des Zentrums und ausserhalb der galaktischen Ebene. Irgendwo ums galaktische Zentrum herum würd ich mir das eingehen lassen dass da aller möglicher Asteroiden”müll” herumfliegt, aber da draussen…?
    Wir hoffen ja mit HST Beobachtungen o.ä. irgendwann noch die Heimatgalaxie des GRBs ordentlich auflösen und vielleicht modellieren zu können. Wenn dieser blob da wirklich eine Galaxie ist steht nämlich noch immer nicht fest, dass das Dings auch bei derselben Rotverschiebung ist, die wir vom Supernova-modeling bestimmt haben. Wir werden sehen…

    @MartinB: Ich war auch schon besorgt dass das in den Medien gar nicht gut ankommt, weil die Modelle ja schon ziemlich kompliziert sind, aber zumindest in den USA, Spanien und Korea hats eingeschlagen wie eine Bombe, mind. 130 Artikel haben wir bisher gezählt. Lag wohl auch an der doppelten Erklärungsmöglichkeit, das hat der Editor von Nature wohl gerochen, blöd ist der nicht was PR angeht! Ich bin total glücklich, so ein Naturepaper bekommt man ja nicht jeden Tag 🙂

  5. #5 Wurgl
    2. Dezember 2011

    Gibt es irgendwo eine vorgekaute Formel für die Fluchtgeschwindigkeit mit Berücksichtigung der relativistischen Effekte?

    Ohne Einstein knallt so ein Teil mit mindestens 160.000 km/sec auf den Neutronenstern (Falls der die Masse der Sonne hat und die 20km Durchmesser). Das ist Daumen mal Pi halbe Lichtgeschwindigkeit. Jedenfalls wäre die erste kosmische Geschwindigkeit ungefähr so groß. Wird sich ja wohl auf einer Kreisbahn nähern, ein direkter Treffer auf ein 20km großes Objekt wäre doch ein verdammter Zufall.

    Oder hab ich einen Shice gerechnet? (Ich hab einfach mal die 1. kosm. Geschwindigkeit auf der Oberfläche der Sonne mit der Wurzel aus dem Verhältnis der Durchmesser der beiden Körper multipliziert).

  6. #6 D. Alexander Kann
    2. Dezember 2011

    Meine Güte, ich stehe im INTERNET!!! 😛

    @Allgemeine Erklärung: Was zu unserem Modell (NS-Stern merger) noch gesagt werden sollte: Wenn der Neutronenstern in den Roten Riesen (RR) fällt, ist das so, als würde man mit einem Maschinengewehr in Pudding schießen: Enorme Mengen an Materie werden aufgeplügt und in einem dicken Torus emittiert, was man in der Videodarstellung auch erahnen kann (auch wenn da völlig vernachlässigt wird, daß der NS die ganze Zeit stark durch Roche Lobe Overflow akkretieren müßte). Dieser Torus ist das Schlüsselelement für das Modell, da es zugleich den Umfang des RR verringert (und somit die Jets nicht völlig erstickt) als auch einen Großteil der emittierten Strahlung “thermalisiert”.
    Übrigens entspricht dieses Modell einer Art modernen Weiterentwicklung des berühmten Thorne-Zytkow Objekts, mit dem Hauptunterschied, daß die Dynamik des Systems besser verstanden ist und es klar ist, daß der NS extrem rasch (in astronomichen Zeitskalen) in den Kern des Sterns spiralt.

    @Campana-Modell: Ich habe das Paper noch nicht gelesen, auf Anhieb wundere ich mich aber etwas über die energetischen Dimensionen, da Neutronensterne in engen Binärsystemen eigentlich ständig recht große Mengen Materie akkretieren und nicht ein solches Verhalten aufweisen.

    @Wurgl: Ich weiß zwar nicht ganz, ob deine Rechnung korrekt ist, die Größenordnung ist es auf jeden Fall. In der Tat wird beim Aufprall von freifallender Materie auf einen Neutronenstern weitaus mehr Energie freigesetzt, als durch Kernfusion gewonnen werden kann, wenn also ie im obengenannten Fall Gas eines Sterns auf einen NS akkretiert wird, ist die schlagartige Fusion des Wasserstoff-Helium Gemischs bis zu Eisen durch eher ein kleiner Nebeneffekt…

  7. #7 Theres
    2. Dezember 2011

    Vielen Dank für die sehr bildhafte Erklärung, @Alexander Kann, die das Video noch verständlicher macht. Jetzt muss ich noch ein paar Begriffe (zugegeben, viele, Pudding kann ich aber 🙂 nachschlagen … Enorm faszinierend.

  8. #8 Florian Freistetter
    2. Dezember 2011

    @Alexander Kann, Christina Thöne: Hu, was für eine Häufung an Nature-Autoren in meinem Blog 😉

    Vielen Dank für eure erläuternden Kommentare!

    Ich hab auch noch eine Frage: Wie genau läuft denn die Kollision zwischen Neutronenstern/Heliumkern himmelsmechanisch ab? D.h. wie kommt es zum Kollisionskurs? Ich nehme an, die beiden Primärkörper müssen erstmal auf ziemlich exzentrischen Bahnen sein, damit sie sich überhaupt nahe kommen. Wie groß ist dann – im Vergleich zum rein gravitativen Effekt – eigentlich der Einfluss der Materie des RR auf die Bahn des NS? Eine Maschinengewehrkugel wird ja durch Pudding auch nicht wirklich aus der Bahn gebracht 😉

  9. #9 Christina
    2. Dezember 2011

    Ich entschuldige mich für die etwas grobe Darstellung in dem Video. Der NASA Mensch der das gebastelt hat meinte er könne keine Roche-Lobes und ähnliche “komplizierte” Dinge animieren. Dass der Torus innen leer ist sieht man auch nicht, aber das geht auch schlecht in so einer einfachen Animation. Nun ja. Immerhin besser als das video vom Kamikaze-Asteroiden, erinnert mich irgendwie an StarTrek (ehrlich gesagt, ich hab mich gekringelt vor Lachen als ich das am Vorabend der Veröffentlichung das erste Mal gesehen hab, gigigi!)

    @Alex, Campana Modell: Das ist eine Sache, ob der Neutronenstern da wirklich einen GRB produziert. Eine andere Sache die mich mal interessieren würde ist die Energiefreiseitzung über den gesamten Zeitraum den wir dieses Dings beobachtet haben. Wenn das einem signifikanten Teil der Restmasse des Asteroiden entspricht ist das irgendwie unglaubwürdig, muss das aber erst mal grob überschlagen. Steht das in Sergios paper irgendwo? Ich kann mich nicht daran erinnern, nur an Akkretionsraten, das müsste man ja dann nur integrieren…

  10. #10 Theres
    2. Dezember 2011

    Die Entschuldigung ist liebenswürdig, aber keine Ursache. Ein Video, das gut verdeutlicht, was in einem Fachartikel steht, ist für mich als Laie bereits Luxus und erhöht das Interesse enorm. Zusammen mit euren Erklärungen wird es noch lebendiger. Danke sehr. Allerdings hab ich beim lebensmüden Asteroiden auch sofort an StarTrek gedacht, nur nicht gewagt, das zu erwähnen 🙂

  11. #11 BreitSide
    2. Dezember 2011

    Da fällt mir doch gleich der Krautrock ein: http://www.youtube.com/watch?v=DEr1yioVWtk

    Die Bilder sind nicht so nett, der Song ist aber Spitze.

  12. #12 Oliver Debus
    2. Dezember 2011

    Totgeglaubte leben länger. Ich glaube ich muß mich mal wieder mehr mit dem Leben der Sterne befassen und dass auch mal meinen Schülern weitergeben. Cool.

  13. #13 Alderamin
    2. Dezember 2011

    @Christina

    Ich kann schon verstehen, dass du die Theorie mit dem Asteroiden aufregender findest, ist sie ja auch, nur leider sehr unwahrscheinlich. […] Man muss dazu nämlich auch die Position des Neutronensterns berücksichtigen, falls er denn in unserer Galaxie ist, da wo der wäre ist nämlich nicht mehr viel Milchstrasse übrig: von uns gesehen fast genau gegenüber des Zentrums und ausserhalb der galaktischen Ebene. Irgendwo ums galaktische Zentrum herum würd ich mir das eingehen lassen dass da aller möglicher Asteroiden”müll” herumfliegt, aber da draussen…?

    Hmm, und wenn der Asteroid den Pulsar schon vorher umkreist hat? Es gibt ja auch Pulsarplaneten, warum nicht auch Pulsarasteroiden?

    @D. Alexander Kann

    In der Tat wird beim Aufprall von freifallender Materie auf einen Neutronenstern weitaus mehr Energie freigesetzt, als durch Kernfusion gewonnen werden kann, wenn also ie im obengenannten Fall Gas eines Sterns auf einen NS akkretiert wird, ist die schlagartige Fusion des Wasserstoff-Helium Gemischs bis zu Eisen durch eher ein kleiner Nebeneffekt…

    Ja, Professor Seggewiss hatte uns dereinst in seiner Vorlesung erzählt, dass das Draufschmeißen von Materie auf einen Neutronenstern mit einer Energie von rund 1/2 mc^2 der effektivste Prozess sei, Energie zu erzeugen, gleich nach der Materie-Antimaterie-Zerstrahlung mit mc^2.

    Wie muss man sich die Energieumwandlung der kinetischen Energie in Strahlung eigentlich vorstellen? Eine Atombombe habe ich verstanden: die Kerne brechen auseinander und setzen dabei ihre Bindungsenergie als Gammaquanten frei, sowie Neutronen; das in kürzester Zeit freigesetzt erzeugt eine 100 Millionen Grad heiße Plasmablase aus der verdampften Bombe, die sich blitzschnell ausdehnt, dabei abkühlt und eine Stoßwelle verursacht. Die aufsteigende erhitzte Luft reißt schließlich den Boden mit hoch und erzeugt so den Atompilz. Hier wird also im wesentlichen Bindungsenergie zwischen Nukleonen freigesetzt.

    Aber was wird aus den Atomen eines Asteroiden, wenn er mit fast Lichtgeschwindigkeit vor die Wand fliegt? Und was bleibt an Bestandteilen übrig? Wird dann die Bindungsenergie der Quarks freigesetzt, oder werden sogar die Quarks in Energie verwandelt? Müsste ja ganz ähnlich wie in einem Beschleuniger ablaufen, nur zig Größenordnungen heftiger.

  14. #14 Noblinski
    3. Dezember 2011

    Ja, die Frage, was übrig bleibt, ist gut. Ich vermute: Ein Gammablitz!

    Aber warum hat man nicht in Betracht gezogen, dass es größere Objekte aus Antimaterie geben könnte, nach denen ja durchaus gesucht wird? Im Notfall seien es Reste vom Vorgängeruniversum (damit etwas Verschwörungstheoretisches hier noch rein kommt).

  15. #15 Alderamin
    3. Dezember 2011

    Noblinski·
    03.12.11 · 15:53 Uhr

    Ja, die Frage, was übrig bleibt, ist gut. Ich vermute: Ein Gammablitz!

    Mag sein. Fragt sich halt nur, wie man von der Materie zum Gammablitz kommt. Bei niederenergetischen Zusammenstößen kann man ja noch nachvollziehen, dass der Stoß die Atome im Gitter zum Schwingen bringt = Wärme. Aber wie wird die Bewegungsenergie zum Gammablitz? Das, was ich oben über die Quark-Bindungsenergie geschrieben habe, war wohl genau das – Quark. Die Bewegungsenergie steckt ja im Asteroiden schon rein mechanisch drin, da braucht es keine zusätzlich Quelle aus den Nukleonen.

    Aber warum hat man nicht in Betracht gezogen, dass es größere Objekte aus Antimaterie geben könnte, nach denen ja durchaus gesucht wird?

    Mit AMS sucht man ja derzeit von der ISS aus nach Antimaterie-Kernen; weiß nicht, ob da schon was gefunden wurde.

    Wäre allerdings ausgesprochen überraschend, größere Mengen Antimaterie wie einen ganzen Asteroiden (der dann auch Anti-Sterne und -Staubwolken erforderlich macht) in der Milchstraße zu finden, die Materie hätte sich längst durch ihre Wechselwirkung mit normaler Materie an der charakteristischen Gammastrahlung (z.B. 511 keV bei Elektron-Positron-Zerstrahlung) bemerkbar gemacht. Wenn es größere Mengen Antimaterie im All gibt, dann – richtig – weit weg.

  16. #16 Noblinski
    3. Dezember 2011

    @Alderamin:
    Eigentlich ist doch aber genug Platz, damit eventuelle Brocken Antimaterie an allem anderen vorbeifliegen könnten. Ich habe überhaupt keine Vorstellung darüber, ob man überhaupt Vorhersagen machen kann, ob die Gravitation zwischen Materie und Antimaterie dieselbe ist. Ich vermute, man nimmt es eben an, solange man nichts besser weiß.

    Was mir zum Thema noch einfällt, wäre die Frage, inwieweit sich so ein G-Blitz eignet, um an anderen astronomischen Objekten, z.B. Exoplaneten analytische Untersuchungen zu machen? 30 min sind doch in dem Zusammenhang eine lange Zeit. Oder wäre das zum Beobachten der Totalionisation planetarer Atmosphären noch zu wenig? Man müßte natürlich die Laufzeit gut schätzen.

  17. #17 Alderamin
    3. Dezember 2011

    @Noblinski

    Damit ein Anti-Asteroid entstehen kann, müsste aber zuerst sein Kohlenstoff und andere schwere Elemente In mehreren Generationen von Anti-Sternen erbrütet werden, die wiederum aus Anti-Wasserstoffwolken enstanden sein müssten. Solche Gaswolken wären jedoch so groß, dass sie den Gaswolken der normalen Materie nicht einfach ausweichen könnten. Dazu bräuchte es eine ganze Anti-Galaxie. Im Grunde genommen wäre so etwas denkbar, aber nur mit sehr viel Abstand zur normalen Materie, in einer fernen Ecke des Universums.

    In der englischen Wikipedia habe ich gestern gelesen, dass noch nicht belegt ist, ob Materie und Antimaterie sich gravitativ anziehen oder abstoßen. Nach dem Standardmodell sollten sie sich anziehen, aber es wäre auch denkbar, dass z.B. virtuelle Teilchenpaare im Vakuum Gravitationsdipole bilden, die sogar eine alternative Erklärung der Effekte dunkler Materie bieten könnten (kann ich nicht ganz nachvollziehen, dunkle Materie kann sich bekanntlich gravitativ verdichten, was schon nachgewiesen wurde, während virtuelle Teilchen das nicht tun sollten). Um Fallversuche mit Antimaterie zu machen, muss man Anti-Atome erzeugen und stark abkühlen, damit sie nicht wild durch die Gegend sausen. Dabei dürfen sie keinesfalls mit normaler Materie in Kontakt kommen. Das ist sehr schwierig, man macht aber Fortschritte bei der Erzeugung und Speicherung von Anti-Atomen. Ein paar Minuten hat man letztes Jahr schon geschafft, wenn ich mich recht entsinne.

  18. #18 Christina
    5. Dezember 2011

    @Florian: Auch Nature Autoren sind nur ganz normale Menschen (wenn du wüsstest… 😉 ). Und solche können sich auch ganz gründlich über die Pressemitteilungen über selbiges Paper ärgern, was ich gerade wieder tue, aber dazu später mehr (wenn ich vor lauter Ärgern denn je zu meinem Text komme!!)
    Zu deiner Frage über die Bahn des Neutronensterns in unserem Modell, ich denke nicht dass die wirklich exzentrisch sein muss. Unser Modell basiert auf diesen Vorschlägen: http://adsabs.harvard.edu/abs/2011MNRAS.415..944B
    Ich denke, es reicht wenn der Begleiter zum Roten Riesen wird und sich ausdehnt, der NS akkretiert Masse, wird schwerer und fängt deswegen an sich dem Kern des Begleiters zu nähern. Was genau abgeht wissen wir auch noch nicht, meine Kollegen vom LANL sind grade dabei weiter Computersimulationen zu common envelopes zu machen.

    Um die Diskussion über die Energieerzeugung bei der Akkretion mal ein bisschen zu erhellen, also bei Akkretion vor allem bei Raten wie sie in Campana et al. angenommen werden, ist die ausgesandte (und beobachtete) Energie einfach Wärme, die entsteht wenn das Material auf den Neutronenstern prallt, aber NICHT von irgendwelchen Kernprozessen. Ein Schwarzkörper mit Maximum im Röntgenbereich ist kein Problem, 1keV z.B. entspricht “nur” 1 Million Grad. Hab hier gelesen: http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgendoppelstern dass die Geschwindigkeiten noch ziemlich weit unter c sind mit denen das Material da aufprallt, um Atomkerne oder sogar Protonen/Neutronen zu zerschiessen, da brauchts schon etwas mehr Energie/Geschwindigkeit (die “starke Wechselwirkung” heisst nicht umsonst so!). In einem Beschleuniger rasen ja nur ein paar Protonen auf ein paar andere Protonen (gibt schon mal die doppelte Energie als wenn nur ein Proton auf eine Oberfläche kracht). Und Quarks hat noch niemand “aufgebrochen”, das würd die Stringteoretiker bestimmt freuen ;).
    Wen’s interessiert, in dem link oben steht eine hübsche Liste von Objekten die auf Neutronensternen/Schwarzen Löchern akkretieren und was da so passiert (ich bin leider auch kein Experte!). Kernreaktionen gibts da nur bei sog. “X-ray burstern” wo sich soviel Material auf dem Neutronenstern ansammelt dass eine Kettenreaktion zündet und das Material sozusagen als neutronensternweite Wasserstoff-(Helium-)bombe “abfackelt”.

    Das mit dem Asteroiden aus Antimaterie hat sich ja offensichtlich inzwischen geklärt. Das ist nur für (schlechte) Science Fiction Romane was, aber in unserer Galaxie fliegt bestimmt keiner rum! Selbst wenn unsere Galaxie in weiten Teilen noch ein sehr gutes Vakuum ist, da gibts trotzdem noch überall genügend Teilchen. Falls es also so einen Antimaterie-Asteroiden gäbe würde der eine regelrechte Leuchtspur hinter sich herziehen.

    @Alderamin: Du hast schon recht damit, nur, wie ich zu erklären versuchte, befindet sich dieser (hypotetische!) Neutronenstern wäre weit jenseits seines Geburtsortes, was heißt, er ist dort wohl gelandet weil er bei seiner eigenen Supernova einen Kick bekommen hat, hinaus aus der galaktischen Ebene. Wie viel Zeugs von seinem ursprünglichen Planetensystem der bei seiner Reise dorthin mitnimmt ist sehr fraglich…. Wie die Planeten um Pulsare überhaupt dort überleben konnten oder ob sie nicht hinterher einfangen wurden ist auch noch nicht ganz klar, soweit ich weiss.

  19. #19 Alderamin
    5. Dezember 2011

    Christina·
    05.12.11 · 15:50 Uhr

    Um die Diskussion über die Energieerzeugung bei der Akkretion mal ein bisschen zu erhellen, also bei Akkretion vor allem bei Raten wie sie in Campana et al. angenommen werden, ist die ausgesandte (und beobachtete) Energie einfach Wärme, die entsteht wenn das Material auf den Neutronenstern prallt, aber NICHT von irgendwelchen Kernprozessen. Ein Schwarzkörper mit Maximum im Röntgenbereich ist kein Problem, 1keV z.B. entspricht “nur” 1 Million Grad. Hab hier gelesen: http://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgendoppelstern dass die Geschwindigkeiten noch ziemlich weit unter c sind mit denen das Material da aufprallt, um Atomkerne oder sogar Protonen/Neutronen zu zerschiessen, da brauchts schon etwas mehr Energie/Geschwindigkeit (die “starke Wechselwirkung” heisst nicht umsonst so!).

    30% c, immerhin. Also anders ausgedrückt schüttelt der Aufprall nur die Materie ein bisschen durch, und durch die Bewegung der Atome bzw. der Nukleonen entsteht die Wärmestrahlung? Spielt nicht auch Bremsstrahlung eine Rolle(was die Röntgen- und Gammastrahlung erklären würde)?

    @Alderamin: Du hast schon recht damit, nur, wie ich zu erklären versuchte, befindet sich dieser (hypotetische!) Neutronenstern wäre weit jenseits seines Geburtsortes, was heißt, er ist dort wohl gelandet weil er bei seiner eigenen Supernova einen Kick bekommen hat, hinaus aus der galaktischen Ebene. Wie viel Zeugs von seinem ursprünglichen Planetensystem der bei seiner Reise dorthin mitnimmt ist sehr fraglich….

    Wenn er dort nicht entstanden sein kann, oder einem anderen explodierten Stern als Partner davongeflogen sein kann, dann müsste ihn wohl eine unsymmetrische (was wohl der Regelfall ist) Supernova-Explosion dorthin befördert haben. Da es sich ja nur um eine Hypothese handelt und kein konkretes Objekt, hat man natürlich auch keinen Wert für die Eigenbewegung, die ein Hinweis auf die Herkunft liefern könnte.

    Wie die Planeten um Pulsare überhaupt dort überleben konnten oder ob sie nicht hinterher einfangen wurden ist auch noch nicht ganz klar, soweit ich weiss.

    Ja, denn wenn ein Stern von ca. 10 Sonnenmassen, den es für eine Typ II-Supernova braucht, explodiert und einen Neutronenstern von weniger als 2 Sonnenmassen zurücklässt, dann hat alles, was ihn vorher umkreist hat, plöztlich mehr als Fluchtgeschwindigkeit und fliegt davon. Das heißt eigentlich, dass die Planeten erst nach der Explosion entstanden sein können. Ein Einfang von gleich mehreren Planeten wie bei PSR B1620-26 b scheint recht unwahrscheinlich. Wie ich gerade in Wikipedia gelesen habe, soll 4U 0142+61 sogar von einer protoplanetaren Scheibe umgeben sein. Also scheint es wohl möglich zu sein, dass ein Pulsar noch Planeten bildet. Ob so ein Pulsar dann aus einer ziemlich symmetrischen Explosion hervorgegangen sein muss, damit er auf der Stelle bleibt, oder noch nach der Explosion Masse mitgenommen oder ausgeworfen haben könnte, weiß ich nicht.

    Es ist sicher unwahrscheinlich, dass ein Pulsar weit draußen außerhalb der Milchstraße Planeten oder Asteroiden dabei hat, der von Euch beschriebene Fall ist plausibler. Aber völlig ausgeschlossen ist das Asteroidenszenario wohl auch nicht, denke ich.

  20. #20 Christina
    7. Dezember 2011

    Weil ich in einem anderen post was über videos geschrieben hab link ich hier mal unsere eigene Version des Weihnachtsgammablitz Videos, mit Musikuntermalung. Man beachte vor allem den match mit der Explosion in der Animation (extrem nerdig, ich gebs ja zu… 😉 )

    (aus urheberrechtlichen Gründen ist das Video nicht öffentlich gelinkt)

    Die Musik hat auch ihren Hintergrund, auf unserern Konferenz kürzlich auf La Palma, wo ich das paper auch vorgestellt hab, hat am Ende jemand ein “Video” mit uralten Bildern gezeigt als “Hommage” an Paco Sanchez, den Direktor vom IAC auf Teneriffa und (Mit-?) Initiator des La Palma Observatoriums (Zitat “ich bin die Astronomie in Spanien”, er kann aber nicht mal Englisch!), zur Musik von Conquest of Paradise. Das war so extrem lächerlich dass meine Kollegen tagelang nicht mehr aufhören konnten die Musik zu singen. Das video haben wir die Woche nachher gebastelt und die Musik musste dann einfach sein 😀

    @Alderamin: 30% c, immerhin. Also anders ausgedrückt schüttelt der Aufprall nur die Materie ein bisschen durch, und durch die Bewegung der Atome bzw. der Nukleonen entsteht die Wärmestrahlung? Spielt nicht auch Bremsstrahlung eine Rolle(was die Röntgen- und Gammastrahlung erklären würde)?

    30%c gilt noch nicht mal als relativistisch 😉
    Ich bin leider kein Akkretionsphysiker, aber bei Akkretion spielen so einige Prozesse eine Rolle, die Frage ist halt nur welche Strahlung da dann dominiert. Eine sehr nette Zusammenstellung ist hier: http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_a02.html
    Bei dem Modell das Campana et al. vorschlagen sind die Hauptprozesse der Energieerzeugung tatsächlich Wärme in der Akkretionsscheibe und inverse Comptonstreuung in einer Grenzschicht am Neutronenstern.

    @Alderamin: Da es sich ja nur um eine Hypothese handelt und kein konkretes Objekt, hat man natürlich auch keinen Wert für die Eigenbewegung, die ein Hinweis auf die Herkunft liefern könnte.

    Den Satz find ich toll, das mit der Hypothese und dem Objekt! 😀

    Campana et al. haben übrigens auch eine informative List in ihrem Supplement (das ist die richtige Wissenschaft die nicht in das mikroformaige Hauptpaper reinpasst) was das Objekt alles nicht sein kann. Wir haben darauf verzichtet weil unser Supplement so schon explodiert ist, wir hatten ja all die Analyse der Originaldaten.
    Beide paper gibt es inzwischen übrigens auch frei verfügbar auf astro-ph:
    http://arxiv.org/abs/1105.3015
    http://arxiv.org/abs/1112.0018

  21. #21 Florian Freistetter
    7. Dezember 2011

    @Christina: Sorry, die vielen Links haben den Kommentar in den Spamfilter geschubst. Ich musste ihn erst wieder raussuchen 😉

  22. #22 Christina
    7. Dezember 2011

    1, 2, 3, viele..?!

  23. #23 Sebastian
    8. Dezember 2011

    Das sind wirklich 2 interessante Erklärungen für ein interessantes Phänomen und die Diskussion war auch sehr lehrreich für mich – danke.
    Ich habe noch nicht verstanden wie es zu dem Torso kommt, wenn der Neutronenstern in seinen Partner eintaucht. Als Laie hätte ich mir vorgestellt, dass die Materie des großen Sterns, die in und um die Bahn des Neutronensterns liegt vom Neutronenstern stark angezogen wird und eine starke Strahlung aussendet (ähnlich wie die Teile des Asteroiden in der anderen Erklärung) – da komme ich aber nicht auf die Torsoform..

  24. #24 Sebastian
    8. Dezember 2011

    Für den fantasielosen Leser: Ich rede natürlich von der Torusform und keineswegs von einem Torso 😉

  25. #25 Alderamin
    17. April 2013

    Neues vom Weihnachts-Burst. Jetzt angeblich doch kein Merger.

  26. #26 null scripts
    6. Januar 2016

    Get null scripts. SCRiPTMAFiA has scriptz, PHP, suppliers, nullifiers, Repack, LiNE, 0day scripts.

    http://opencu.org/show/catalog/category/all-items-count/page/167541