Der GRB und die Spiralgalaxie (Bild: ESA/NASA)
Ein langer GRB ist also nichts anderes als eine Supernova mit Sahnehäubchen: Wenn ein Stern nicht nur massereich ist, sondern auch noch sehr schnell rotiert dann kollabiert er an seinem Ende u.U. nicht direkt zu einem schwarzen Loch, sondern um das Proto-Schwarze Loch bildet sich eine Akkretionsscheibe aus einfallendem Material. Starke Magnetfelder führen dazu dass ein Teil des Materials umgelenkt und in dünnen Jets an den Polen des Sterns mit extrem relativistischen Geschwindigkeiten wieder ausgespuckt wird. Diese Jets verursachen den GRB und pumpen gleichzeitig soviel Energie in den Stern dass dieser komplett zerrissen wird, in einer Supernova. Bei GRBs beobachtet man normalerweise eine sog. „broadline Ic“, also eine Supernova ohne Wasserstoff und Helium im Spektrum (Type Ic) und mit hoher Ausdehnungsgeschwindigkeit was die Spektrallinien verbreitert (deswegen „broadline“).
Also überhaupt nichts Neues. Im Gegenteil. Darüber wurden schon Doktorarbeiten und Buchkapitel geschrieben, Hunderte von Publikationen veröffentlicht, ja es gibt sogar eigene Beobachtungsanträge an den meisten Großteleskopen um selbige Supernova zu einem GRB zu beobachten (von einem solchen am 10m GTC Teleskop stammte auch die Entdeckung der Supernova, s.o.). GRB 130427A, so benannt nach dem Entdeckungsdatum, war nur einer der hellsten bisher beobachteten, sonst aber auch nicht weiter spektakulär.
In der Frühzeit der GRB Forschung wurde noch öfter in den „GCN“ Kurzmitteilungen, in denen aktuelle Beobachtungen veröffentlicht werden, das spätere Erscheinen einer Supernova angekündigt bis man meinte, das sei ja jetzt wirklich ein alter Hut und überflüssig. Wie ihr seht kann diese Mitteilungen jeder im Internet nachlesen, dass ein Professor dazu eine Studentin benötigt beruht also eher auf Faulheit (man kann sich die sogar als Email zustellen lassen, unglaublich!). Die Autoren der Entdecker-GCN hatten im Vorfeld sogar noch gewitzelt über die „Vorhersage“ GCN. Nach der peinlichen Pressemitteilung war unseren italienischen Kollegen allerdings weniger zum Lachen, und schnell distanzierten sich auf diversen Internetforen von der Sensationsgier dieser Mitteilung.
Warum aber nun diese Sensation der „Entdeckung“? Das beruht auf einem simplen Beobachtungseffekt. Die Supernova und der GRB gehen eigentlich praktisch gleichzeitig hoch. Wenn die Jets nach Ausbruch aus dem Stern mit dem interstellaren Medium um den Stern herum wechselwirken entstehen Schocks und in diesen Synchrotronstrahlung. Dieser sogenannte „Afterglow“ ist so hell dass er erst einmal die Supernova überstrahlt und meist noch die ganze Galaxie dazu, allerdings nimmt er schnell (=innerhalb von Tagen) an Helligkeit ab. Eine Supernova allerdings erreicht ihre maximale Helligkeit erst nach 1-2 Wochen (oder mehr, je nach Typ) durch den Zerfall von radioaktivem Nickel. Allerdings ist diese Maximalhelligkeit um viele Größenordnungen geringer als der Afterglow am Anfang. Zusammen sieht das dann so aus:
Die rote Kurve zeigt, wie sich die Helligkeit des Lichts verändert, die blauen Kurven zeigen getrennt den Anteil des GRB und der Supernova. Die Supernova kann den GRB erst nach einiger Zeit überstrahlen (Bild: Greiner et al., 2003)
Man sieht die Supernova also erst dann wenn der Afterglow deutlich schwächer geworden ist und die Supernova gegen ihr Maximum geht. Wegen der geringeren Helligkeit der Supernova kann man diese meist auch nur bis ca. Rotverschiebung < 1 beobachten, für GRB Forscher fast noch ums Hauseck.
Es gibt allerdings auch GRBs ohne Supernova wie z.B. 2006 entdeckt, das ist dann schon interessanter und auch noch immer ungeklärt.
Im Normalfall ist aber die Beobachtung einer Supernova bei einem „nahen“ und langen GRB nichts Besonderes und ihre „Vorhersage“ fast so trivial wie die dass morgen früh die Sonne wieder aufgeht. Vorherzusagen dass ein bestimmter langer GRB keine Supernova mit sich bringen wird oder eine von einem ganz anderen Typ wäre dagegen schon eher eine Meldung wert.
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