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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