Gamma-Blitze - ZAH, Landessternwarte Königstuhl · 1. Motivation Energieausbrüche E ≈ 1052 ergs...

Gamma-Blitze

Ihre Entdeckung und Entstehung

Seminar: Aktuelle Probleme der Astrophysik - SS2010

18.05.2010 | Fachbereich Physik | Gamma-Blitze aus dem Universum | Christian Schmidt 1

Gliederung

1. Motivation

2. Entdeckung

3. Erforschung

4. Entstehung

I. Klassifizierung

II. Modelle

5. Gegenwart

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1. Motivation

Energieausbrüche

E ≈ 1052 ergs ≈ 6 ∙ 1054 GeV

Photonen

λ ≈ 10-12 m

Kurzen Zeit

t ≈ ms – Min.

Gamma-Blitze

Gamma-Ray-Burst (GRB)

Älteste aufgenommene

Ereignisse im Universum

Junges bekanntes Phänomen

~40 Jahren alt

Offene Fragen!

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2. ENTDECKUNG

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2. Entdeckung

1963

Partieller Teststopp-Vertrag

1965

Vela-Satelliten

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2. Entdeckung

Vela Satellit:

6 Satelliten-Paare

~100,000.km über der Erde

Lokalisierung durch Laufzeitunterschiede

Extraterrestrische Gammastrahlung

Daten blieben bis 1973 unter Verschluss.

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3. ERFORSCHUNG

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3. Erforschung

Gammastrahlen werden von der Atmosphäre absorbiert.

Erforschung nur durch

Weltraumteleskope möglich

Der erste dafür Konzipierte Satellit war: COS-B (1975)

Richtungsauflösender Detektor

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3. Erforschung

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3. Erforschung

Compton Gamma Ray Observatory (1991)

Ergebnisse

Gammastrahlung kommt auch von außerhalb unserer Galaxie

Isotrope Verteilung!

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3. Erforschung

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3. Erforschung

BeppoSAX (1996) HETE-2 (2000)

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Nachleuchten von GRB im

Röntgenbereich λ ≈ 10-8 bis 10-12 m

(Tage bis Wochen lang)

Positionsbestimmung von GRB

3. Erforschung

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GRB090323

3. Erforschung

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3. Erforschung

SWIFT (2004) Kurzlebige GRB

Noch genauere Positionsbestimmung

Genaue Spektrale Analyse

2009 wurde der weiteste entfernte GRB registriert

13,1 Milliarden Lichtjahre

Universum war da grade erst 640 Millionen Jahre alt

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3. Erforschung

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3. Erforschung

Fermi Gamma-ray Space Telescope (2008) Aufbau

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3. Erforschung

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3. Erforschung

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4. ENTSTEHUNG

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4.I Klassifizierung

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4.I Klassifizierung

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4.I Klassifizierung

Short - GRB

< 2 s

Verschmelzen zweier massiver Objekte

Schwarze Löcher

Neutronensterne

Kein Nachleuchten!

Long - GRB

>2 s

Kollabieren eines Sterns zu einen

Hypernova

(z.B. Schwarzes Loch)

Supernova

(z.B. Neutronensterne,)

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4.II Modelle - Long GRB

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4.II Modelle - Long GRB

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4.II Modelle - Long GRB

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Magnetohydrodynamik (MHD) – Plasmen in Magnetfeldern

4.II Modelle - Long GRB

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4.II Modelle - Long GRB

Inverse Compton Effekt

Im Jet wird Materie auf 0.99995 c beschleunigt

Geben Energie an niederenergetische Photonen ab

z.B. Elektronen

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4.II Modelle - Long GRB

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4.II Modelle - Short GRB

Kollabierende Neutronensterne

Lässt sich auf das Feuerballmodell zurückführen

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4.II Modelle

Gravitationswellen Gravitodynamik

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Lösung der Einsteinschen

Feldgleichung (ART)

4.II Modelle - Simulationen

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5. GEGENWART

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5.Gegenwart

Auswirkungen auf Erde Studie (2005) Ergab:

Ein GRB innerhalb von 6500 Lichtjahren

Zerstörung der Ozonschicht

UV-B Strahlung der Sonne

Zerstörung der DNA um 50% erhöht

NO und NO2 in Atmosphäre(Smog)

Säureregen (10 Jahr lang)

Nach 15 Jahren Regeneration des Ozons

Allerdings Extrem abgekühlte Erde

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Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!

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