Gamma Ray Bursts (GRBs)

Bei diesem Typ befindet sich zwischen dem supermassiven SL und dem inneren Rand der Scheibe mehr freier Raum, wodurch viel stärkere Magnetfelder gebildet werden.

Das muss ich nochmal aufgreifen.
Magnetfelder entstehen durch die Bewegung von elektrisch geladenen Teilchen - also Strömen.
Bei einer einfachen Spule gilt hierfür [tex]B = \mu \frac{N}{l} \cdot I[/tex], wobei B die magnetische Flussdichte, l die Länge der Spule, N die Wicklungszahl und I die Strostärke.

Für den magnetischen Fluss [tex]\vec{B}[/tex], der als vektorielle Größe die Richtung des Magnetfeldes erklärt gilt: [tex]\Phi = \int \vec{B} \cdot d\vec{A}[/tex]
Je größer als die Fläche zwischen SL und Aggretionsscheibe, desto größer das Magnetfeld. Passt also!

Aber, darüber hinaus gilt: [tex]\oint \vec{B} \cdot d\vec{f} = 0[/tex]. Die Feldlinien sind also geschlossen. Wie können sich dann Jets ausbilden??

Mhhh....

Olli

Dass die Strahlung von GRB´s übrigens gerichtet ist, stellt nur eine Vermutung dar.
Denn wenn die Strahlung nicht gerichtet ist und in alle Richtungen abgestrahlt wird wäre der ausgesendete Energiebetrag noch um ein Vielfaches höher.
Weil man sich so viel Energie aus so einem kleinen Gebiet  aber nicht vorstellen kann, nimmt man an das es Jets sind.
Dadurch verringert sich der Energiebetrag auf etwa 10-2%

Ob diese Vermutung der gerichteten Strahlung stimmt, steht aber noch in den Sternen.

Nur mal zur Info

LG René

Aber, darüber hinaus gilt: [tex]\oint \vec{B} \cdot d\vec{f} = 0[/tex]. Die Feldlinien sind also geschlossen. Wie können sich dann Jets ausbilden??

Hallo Olli,

im dreidimensionalen Fall heißt dieses Integral:
[tex]\oint_{_{V}} \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0[/tex]

Über die gesamte Fläche eines geschlossenen Volumens ist der gesamte Fluss 0, so dass es keine magnetischen Monopole geben kann.
Geschlossene Feldlinien bedeuten aber nicht, dass die in ihnen beschleunigten Teilchen (die Jets) auch immer ihnen folgen müssen. Ihre Trägheit macht es immer schwieriger sie weiter auf die Bahnen des Flusses zu zwingen. Dadurch werden sie "ausbrechen" und die Geometrie des Teilchenflusses muss nicht der des magnetischen Flusses entsprechen.

Oder hatte ich deine Frage doch falsch verstanden?

Stimmt, die Verallgemeinerung für drei Dimensionen ist mir durch die Lappen gegangen - danke für die Korrektur und den Hinweis.

Haben wir es dort denn mit so massiven Teilchen und vergleichsweise geringen magnetischen Flüssen zu tun? Ich hatte eigentlich immer das Gegenteil gedacht. Die Akkrektionsscheibe besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, Helium, vllt noch einigen etwas schwereren Elementen wie Silizium und Sauerstoff. Das schwerste Element, dass vorkommen kann ist Eisen mit 56 Protonen im Kern.

Damit hier die Trägheit der elektromagnetischen Wechselwirkung überwiegt, muss das Magnetfeld schon recht klein sein.
So wie ich Jerry verstanden habe, sind die Flusstärken in dem Bereich der Akkretionsscheibe jedoch recht hoch. Laut dieser Quelle (PowerPoint-File, 1.2 MB) liegen sie bei etwa 10^6 Gauß, also 100 Tesla.

Kann da Trägheit noch eine Rolle spielen?
Immerhin werden in Teilchenbeschleunigner deutlich schwerere Elemente (Gold und Blei) mittels Magnetfeldern auch nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.


Grüße,
Olli

Hallo Olli,

da kann man mehreres anmerken:

• Die hohe Feldstärke gilt nur im Zentrum der "Spule", nicht mehr am Rand. Das starke Feld beschleunigt also die Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten. Das "umlenkende" äußere Feld ist dann viel schwächer
  
• Nicht alle Teilchen im Jet müssen geladen sein. Auch neutrale Teilchen können vom Materiestrom mitgerissen werden.
  
• Es könnten Prozesse am Werk sein, die einmal geladene und beschleunigte Teilchen weiter außen neutralisieren und so vom Magnetfeld entkommen, ähnlich den ENA vom Rand des Sonnensystems.
  

Aber, de ist erstmal "spekuliert", die gesicherte Astronomie endet für mich hinter Pluto .

Moin,

zum Thema *Jets* habe ich dies noch gefunden:

Bei Zusammenstössen von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentrem von Galaxien verschmelzen auch die von ihnen ausgehenden Jets.
Wir hatten ja vorher schon beschrieben, dass bei einer Galaxien-Verschmelzung sich auch die zentralen Schwarzen Löcher nähern, bilden dann ein Duo und verbinden sich zu einer Einheit.

Carlos Palenzuela vom Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA) in Toronto, Luis Lehner von der Louisiana State University in Baton Rouge und Steven Liebling von der Long Island University in Brookville haben in den letzten Jahren die Verschmelzung Schwarzer Löcher in einer materiefreien Umgebung und die damit verbundene Abstrahlung von Gravitationswellen simuliert. Die Simulation hat ergeben, dass bereits im Verlauf der Verschmelzung von nichtrotierenden Schwarzen Löchern Materiestrahlen entstehen. Anders wie bei  den Solo Schwarzen Löchern werden diese Jets bei einem Duo Schwarzen Loch nicht durch die Rotationsenergie, sondern durch die kinetische Energie der Umlaufbewegung angetrieben. Im weiteren Verlauf vereinigen sich dann auch die Materiestrahlen und es bilden sich daraus die typischen Jets an den beiden Polen des nun normal rotierenden Schwarzen Lochs.

Mehr >>> Radiation could pinpoint black hole merger

Jerry

Zu Richtung und Bündelung der Strahlung in den GRBs:

Es ist Synchrotronstrahlunh. Diese entsteht gebündelt, tangential zur Bewegungsrichtung relativistischer, geladener Teilchen, die von einem Magnetfeld abgelenkt werden. Warum, weiß ich noch nicht, aber wir können diesen Effekt von GRBs entkoppeln und unter den Aspekten der Synchrotronstrahlung bzw. Bremsstrahlung erklären/recherchieren.

Habe neulich wieder in einer Doku auf N24 davon gehört.

Wenn so einer im Umkreis von 100 LJ die Erde träfe, wäre es wohl vobei mit dem Leben.

Was wäre aber wenn die Sonne - quasi als Schutzschild - dazwischenstände?

Das würde die Sonne doch irrsinnig aufheizen und die Sonnen'atmosphäre' ordentlich ausdehnen, wodurch wohl die Anziehung auf die Planetzen (geringfügig?) kleiner wäre?

Es ist Synchrotronstrahlung.

Synchrotronstrahlung könnte es sein... sie ist z.B. ein "Abfallprodukt" aller konventionellen Ringbeschleunigersysteme, wie das DESY in Hamburg oder das CERN in Genf. Die geladenen Teilchen werden durch Magnetfelder auf ihren Bahnen gehalten. Da der Weg um eine Kurve einer beschleunigten Bewegung entspricht, wird aus Energieerhaltungsgründen Energie in Form von Strahlung abgegeben. Meist ist sie Röntgen- bzw. Gammastrahlung.
Dies erfolgt aber auf der gesamten Strecke der Kurve. Je länger also die Kurve, desto größer ist der Raumbereich, in den die Abstrahlung erfolgt.

Bei einem GRB ist dies jedoch nicht der Fall. Der Raumbereich, in den die Strahlung emittiert wird, ist recht eng und die eigentliche Emission recht kurz...

Mhhh... ich suche mal weiter...

Grüße,
Olli

Bei einem GRB ist dies jedoch nicht der Fall. Der Raumbereich, in den die Strahlung emittiert wird, ist recht eng und die eigentliche Emission recht kurz...

Die Teilchen im Jet des GRB sind aber relativistisch, bewegen sich also mit einer hohen Geschwindigkeit (nahe der Lichtgeschwindigkeit). Daher wird die Synchrotronstrahlung in Jet-Richtung emittiert. Je schneller der Jet, desto besser die Buendelung der Strahlung. Die Emission haengt dann vor allem von der Geschwindigkeit der Teilchen im Jet ab (Lorentzfaktor der Elektronen oder Protonen, je nachdem, welches Modell wir annehmen), dem Magnetfeld im Jet, dem Dopplerfaktor des Jets (also der Vorwaertsgeschwindigkeit des Jets), und der Dichte der Teilchen im Jet ab.

Die Vorstellung von "reiner" Synchrotronstrahlung ist hier aber wohl zu einfach. Wichtig sind auch Schockfronten wenn die ausgestossene Materie auf das umgebende Medium trifft, also z.B. auf instellares Gas. Man sieht das ganz schoen z.B. bei Supernova Ueberresten, die strahlen auch im Gammabereich. 

Gruss,
Volker

Hallo Zusammen,

NASA Swift, Hubble Space Telescope und Chandra X-ray Observatory haben sich zusammengetan, um eine der rätselhaftesten kosmische Explosionen zu beobachten.

Am 28.03.2011 endeckte Swift Burst Alert Telescope im Sternbild Draco ein Expolsion, welche jetzt als Gamma-Ray Burst (GRB) 110328A katalogisiert wurde. Es wurden weltweit die Astronomen über das Ereigniss informiert.

Viele Teleskope studierten die Galaxie. Am 4.04.11 wurde von Hubble ein Bild von dem Zentrum der Galaxie erstellt. Sie liegt 3,8 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Am gleichen Tag benutzten die Astronomen das Chandra X-ray Observatory, um des Objekt 10-mal genauer wie Swift zu lokalisieren.
Es zeigte sich, dass es im Zentrum der Galaxie liegt, welches Hubble abgebildet hatte.

Neil Gehrels, leitender Wissenschaftler für Swift am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. vermutet, dass die Explosion im Zentrum einer Galaxie stattgefunden hat, welche mit einem massiven Schwarzen Loch verbunden ist.

GRB110328A ist inzwischen wiederholt aufgeflammt, seit dem 3.04.11 ist der Burst um mehr als das Fünffache aufgehellt.
Wenn der Kern der Galaxie seine Helligkeit verringert hat, planen die Astronomen zusätzliche Hubble-Beobachtungen.


in groß:  https://images.raumfahrer.net/up013724.jpg 


Quelle:
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/star-disintegration.html


Gertrud


Edit: nach Absprache kleine Korrekturen vorgenommen von Olli.

Hallo Zusammen,

Der  Gamma-Ray Burst (GRB)110328A erhielt den Zusatzkürzel Sw J1644 57 da sich mit der Beobachtungszeit im Laufe der Monate eine andere Schlußfolgerung ergeben hatte.
Die korrekte Bezeichung von
GRB110328A ist jetzt Sw J1644 57.

Das erste Aufleuchten ähnelte einem GRB.

Da aber die Leuchtkraft sich über zweieinhalb Monate noch beobachten ließ, gehen die Wissenschaftler davon aus,
das ein (Riesen-) Stern einem supermassives schwarzes Loch mit einer Masse von etwas einer Million Sonnen zu nahe gekommen ist.

Es wird im Zentrum vieler Galaxien ein Schwarze Loch mit Millionen Sonnenmassen vermutet.
Darum hat sich die Hypothese von dem, durch Gezeitenkräften, zerrissenen Stern verfestigt.

Dieses ungewöhnliche Ereigniss ist nach dem Zerfetzen des Sternes, durch die herumwirbelnde Reste des Sterns, die in das SL mit der Zeit verschwinden, sehr gut auch im sichtbaren Licht zu verfolgen.

 http://english.pmo.cas.cn/ns/es/201105/t20110531_70509.html

Gertrud

EDIT: Objektname auf Bitte des Beitragverfassers angepasst. Olli

Hallo,

die Gammablitze, die binnen Sekundenbruchteilen mehr Energie freisetzen als unsere Galaxie mit 200 Milliarden Sternen in 12 Monaten, geben seit Jahren den Forschern Rätsel auf.
Forscher um Luciano Rezzolla sind am Max-Planck-Institut für Gravitationspysik der Lösung einen Schritt
näher gekommen. Auf dem Supercomputer des Instituts simulierten sie in sechswöchigen Rechnungen die
Verschmelzung zweier Neutronensterne zu einem Schwarzen Loch. Das starke Magnetfeld das dabei   entlang der Rotationsachse entstand,  war die Voraussetzung für die Erzeugung kurzer Gammastrahlenausbrüche.
Dazu die Pressemitteilung der Max-Planck-Geselschaft:

http://www.mpg.de/1257312/Neutronensterne_Kollision


Gruss Bernard7

Hallo,

Forscher des Max-Planck-Instituts für Kernpysik haben eine neue Quelle ( HESS J1747-248) sehr
hochenergetischer Gammastrahlung entdeck, die sich in der gleichen Richtung am Himmel befindet wie
Terzan 5. Zum Nachweis dieser Gammstrahlung, deren Energie pro Quant die des sichtbaren Lichts
billionenfach übertrift, diente das Tscherenkow-Teleskop in Namibia. Dazu mehr von der Max-Planck Seite:

http://www.mpg.de/4351540/Gammastrahlung_Terzan_5?filter_order=L


Bild: Max-Planck-Institut für Kernphysik / ESO / Digitized Sky Survey 2 und ESO/F. Ferraro (IR)

Der Kugelsternhaufen Terzan 5 im sichtbaren Licht. Die Gammaintensität ist in Falschfarben von blau(niedrig) nach weiss (hoch) dargestellt. Der kleine durchgezogene Kreis umfasst die Hälfte der Masse von Terzan 5. Dieser Bereich ist links oben vergrösert gezeigt. Der grosse gestrichelte Kreis gibt die Ausdehnung von Terzan 5 .

Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2011/06/1106-023a.shtml

Gruss Bernard7

HESS J1747-248 ist zwar eine Gammaquelle, aber kein Gamma-Ray Burst.

Gruss,
Volker

Hallo  Volker,

ja das ist richtig,  habe aber keinen anderen  Thread gefunden. Es handelt sich
um eine neue Quelle der Gammastrahlung.

Gruss  Bernard7

Hallo Zusammen,
Fermi sieht eine helle Rekord-Explosion von Gammastrahlen
Bei einem Schwenk zwischen zwei Zielen erkannte der Satellit Swift mit dem Burst Alert Telescope Erkennung in weniger als einer Minute den Ausbruch. Kurz nach 03.47 Uhr EDT am 27.04.2013 erkannte der Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) eine Eruption von höchst energiereichem Licht im Sternbild Leo. Der Gamma-Ray Burst, GRB 130427A, war ungewöhnlich hell. Der GRB dauerte lange an und konnte dadurch mit einer Rekordzahl von Teleskopen auf der Erde in optischen, Infrarot-und Radiowellen verfolgt werden.In der Zeit waren die Beobachtungen durch die Weltraumteleskope noch nicht abgeschlossen.Das Fermi Large Area Telescope (LAT) zeichnete einen Gammastrahl mit der Energie von mindestens 94 Mrd. Elektronenvolt (GeV) auf. Die Energie des sichtbaren Lichst war dreimal größer als der bisherige Rekord den LAT. Die GeV Emission aus dem Burst dauerte Stunden und ist nachweisbar die längste Gammastrahlung von einem GRB, die von dem LAT gemessen  wurde. Der GRB befand sich  3,6 Milliarden Lichtjahre entfernt.
 In diesen Bildern und Video ist zu sehen, das sich die Gamma-Energie mit über 100 Millionen Elektronenvolt (MeV) auf den ördlichen galaktischen Pol zentriert.Es ist ein drei-Stunden-Intervall von  GRB 130427A. zu sehen. Im zweiten Teil der Animation zeigt ab 2,5 Stunden wie ungewöhnlich hell der Burst gegenüber dem Rest der Gammmastrahlung am Himmel war.Diese Helligkeit veranlasste das Fermi autonom seinen normalen Vermessungs-Modus verließ, um mit dem LAT Instrument eine besser Aufzeichnung zu erlangen. Auch nach der Explosion untersuchte Fermi nicht den gesamten Himmel in üblicher Weise ab.

Bildnachweis: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration



Diese Animation zeigt eine detailliertere Fermi LAT Ansicht von GRB 130427A. Die Sequenz zeigt hochenergetischen (100 MeV bis 100 GeV) Gammastrahlen aus einem 20-Grad-weiten Bereich des Himmels beginnend drei Minuten vor dem Burst und bis zu 14 Stunden danach. Nach der ersten Sekunde von der Spike blieb in den nächsten 15 Sekunden die LAT Emission relativ ruhig.Während  Das Fermi GBM Instrument eine helle, variable niedrigerer Energie Emission zeigt. Dann hellte sich der Burst in dem LAT für die nächsten paar Minuten erneut auf und blieb fast für den halben Tag hell. Mit anklicken des Bildes läuft die Animation.

 Bildnachweis: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration

Swift X-Ray Telescope nahm diese 0,1-Sekunden-Exposition von GRB 130427A, um 3:50 Uhr EDT am 27. April, 2013 nur wenige Augenblicke nach dem Swift und Fermi den Ausbruch erkannten, auf. Das Bild verfügt über 6,5 Bogenminuten.

Bildnachweis: NASA / Swift / Stefan Immler

http://www.nasa.gov/topics/universe/features/shocking-burst.html

http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3_archive.html

Mit den besten Grüßen
Gertrud

auf Astronomy Picture of the Day kann man nachlesen, welche bodengebundenen Telekope nacheinandereingebunden wurden, deutsch unter

http://www.starobserver.org/ap130508.html

oder englisch (original) unter

http://apod.nasa.gov/apod/ap130508.html

Grüße

Roland

Nachtrag:

"Ausbruch kosmischer Sternexplosion nachgewiesen

Bericht in aktueller Ausgabe des Fachmagazins Nature. Forscherinnen und Forscher der TU Dortmund weisen Ausbruch kosmischer Sternexplosion nach. Eine Medieninformation der TU Dortmund."

Weiter in der Medieninformation der TU Dortumund:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/20112019182224.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

Zum gleichen Thema, noch ausführlicher:

"Gammastrahlenblitze erdgebunden nachgewiesen

Kosmische Gammastrahlenblitze mit beispielloser Energie. Erster Nachweis mit erdgebundenen Gammastrahlen-Teleskopen. Eine Pressemeldung des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY - ein Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft."

Weiter in der Pressemeldung:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/20112019190319.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

Auch zum Thema:

"Gammablitz mit Ultra-Strahlkraft

MAGIC-Teleskope beobachten bisher stärksten Gammastrahlen-Ausbruch. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Physik."

Weiter in der Pressemeldung:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22112019063511.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

Und noch ein GRB:

"Gammastrahlenausbruch: Erstmals Nachglühen beobachtet

Physiker der Uni Potsdam untersuchen Gammastrahlenausbruch. Eine Medieninformation der Universität Potsdam."

Weiter in der Pressemeldung:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/21112019220334.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

"MAGIC-Teleskope beobachten Sternexplosion

Die MAGIC-Teleskope haben die Nova RS Ophiuchi bei extrem hoher Energie im Gammabereich beobachtet. Die Gammastrahlung geht von Protonen aus, die in der Schockwelle nach der Explosion auf höchste Energien beschleunigt werden. Damit liegt nahe, dass Novae auch eine Quelle für die allgegenwärtige kosmische Strahlung im Universum sind: Diese besteht überwiegend aus Protonen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durchs All rasen. Die Arbeit ist in Nature Astronomy erschienen. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Physik."


Das Doppelstern-System RS Ophiuchi: Vom Roten Riesen strömt Materie auf den Weißen Zwerg. Die neu hinzugekommenen Sternhüllen explodieren etwa alle 15 Jahre in einer hellen Nova. (Illustration: superbossa.com/MPP)

Weiter in der Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Physik  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße
James

... und gleich geht es weiter mit der nächsten Portalmeldung im Zusammenhabg mit dem MAGIC Teleskop.

"Heftige Explosion auf „Vampirstern“

Forschende der TU Dortmund haben mit den MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov)-Teleskopen auf der Kanareninsel La Palma sehr energiereiche Gammastrahlen von einer wiederkehrenden Nova in der Milchstraße entdeckt. Eine Medieninformation der TU Dortmund."


Künstlerische Darstellung des Transfers von Material von einem Roten Riesen zu einem Weißen Zwerg. So könnte auch RS Ophiuchi vor der Nova-Explosion ausgesehen haben. (Bild: https://superbossa.com / MPP)

Weiter in der Medieninformation der TU Dortmund  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße
James

Neuer Rekord-Gammablitz in 2,4 Mrd. Lichtjahren Entfernung:

https://www.n-tv.de/wissen/Gigantischer-Lichtblitz-tief-im-All-gesichtet-article23652699.html