Erst im vergangenen Sommer haben japanische Wissenschaftler anhand der Jahresringe alter Bäume in der nördlichen Hemisphäre einen plötzlichen Anstieg des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops C-14 vor rund 1.200 Jahren entdeckt. Seither rätseln Wissenschaftler weltweit darüber, was für dieses mysteriöse Strahlungsereignis zwischen den Jahren 774 und 775 verantwortlich gewesen sein könnte (...wir berichteten, s. Links). Während erst kürzlich US-Wissenschaftler einen gewaltigen Sonnenausbruch für das Ereignis verantwortlich machten, glauben nun Forscher der Universität Jena, dass ein kurzer Gammastrahlenblitz die Werte ansteigen ließ.
Gammablitz
© NASA
Künstlerische Darstellung eines hellen Gammablitzes (Illu.).
Jena (Deutschland) - Der plötzliche Anstieg sei das Ergebnis einer gewaltigen kosmischen Explosion: "Wenn zwei extrem kompakte Himmelskörper miteinander verschmelzen, wird blitzartig eine riesige Menge Energie freigesetzt. Ein kurzer Gammastrahlenblitz (engl.: Gamma Ray Burst) entsteht, dessen Strahlung durch das All rast. Solche Blitze lassen sich auch noch in vielen tausend Lichtjahren Entfernung von der Erde aus beobachten", erläutert die Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Während die bisher registrierten Gammablitze jedoch stets auf sehr weit entfernte Ereignisse im Weltall zurückgehen, haben die Wissenschaftler um Prof. Dr. Ralph Neuhäuser und Dr. Valeri Hambaryan jetzt erstmals Hinweise auf einen kurzen Gammastrahlenblitz aus unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, gefunden - in kosmischen Dimensionen also direkt vor unserer Haustür.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erklären, handele es sich dabei um "die erste plausible Erklärung für ein Ereignis, das vor mehr als 1.200 Jahren unseren Planeten erschütterte."

© Miyake et al.
Der von den japanischen entdeckte Anstieg des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops "14C" zwischen 774 und 775.
Während sich also Karl der Große das Langobardenreich in Nord- und Mittelitalien erobert und sich zum König der Langobarden krönen lässt; während er Krieg gegen die Sachsen führt und Leo IV. neuer Kaiser des Byzantinischen Reiches wird; genau in dieser Zeit erreichte die Erde die Strahlung einer gigantischen Sternenkollision. Die Folge: ein Schauer kosmischer Strahlung sorgte für einen bisher nie beobachteten Anstieg des radioaktiven Kohlenstoffs "14C" und des Beryllium-Isotops "10Be" in der Erdatmosphäre.

"Wir gehen davon aus, dass es damals in 3.000 bis 12.000 Lichtjahren Entfernung einen kurzen Gammablitz gegeben hat", erläutert Prof. Neuhäuser. "Wahrscheinlich durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, Neutronensterne oder Weißer Zwerge." Diese nur höchstens zwei Sekunden andauernde Explosion habe so viel Energie freigesetzt, dass davon in der Erdatmosphäre noch etwa die Energiemenge von 14.000 Hiroshima-Atombomben ankam.

Wahrscheinlich haben die Menschen dieses Ereignis damals jedoch kaum oder gar nicht bemerkt. Fest steht für die Forscher jedoch: "Würde sich ein solches Ereignis heute wiederholen, so wären die Folgen spürbar", sagt Dr. Hambaryan. Zwar seien Mensch und Natur durch die Atmosphäre vom Großteil der kosmischen Strahlung geschützt, nicht aber die zahlreichen Satelliten, die die Erde umkreisen. Die würden möglicherweise ausfallen oder beschädigt werden. Allerdings, so beruhigen die Forscher, seien solche Ereignisse sehr selten - im Mittel komme es nur einmal in Tausenden bis Zehntausenden von Jahren vor.

Dem Gammablitz auf die Spur kamen Forscher im Sommer 2012 als japanische Wissenschaftler in rund 3.000 Jahre alten Zedern einen sprunghaften Anstieg des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops "14C" ausgemacht hatten. "Die Jahresringe der Bäume erlauben eine sehr präzise Datierung dieses Anstiegs auf das Jahr 774 oder 775", sagt Prof. Neuhäuser. Parallel ließ sich aus Bohrkernen aus dem antarktischen Eis ablesen, dass im selben Zeitraum ebenfalls sehr große Mengen "10Be" in der Erdatmosphäre entstanden und eingelagert wurden.

Seither rätselten die Forscher weltweit über die Ursachen des Anstiegs der radioaktiven Isotope. "Sowohl die normale Sonnenaktivität als auch eine Supernova scheiden als mögliche Ursachen aus", erklärt Neuhäuser und widerspricht damit der früheren Einschätzung seiner US-Kollegen, die im vergangenen November erklärt hatten, dass die japanischen Wissenschaftler die für den Strahlungsanstieg notwendige Intensität einer Sonneneruption schlicht und einfach falsch berechnet und damit also auch fälschlicherweise die Sonne selbst als Quelle der Strahlung ausgeschlossen hatten (...wir berichteten).

© Hambaryan Neuhäuser, astro.uni-jena.de
Das typische Spektrum eines kurzen Gammastrahlenblitzes stimmt mit dem nachgewiesenen Anstieg von C-14 und Be-10 überein.
Statt einer starken Sonneneruption haben die Astrophysiker in Jena nun jedoch Möglichkeit eines kurzen Gammablitzes als Quelle der kosmischen Strahlung geprüft und fanden ihre Vermutung bestätigt: "Sowohl die Energie als auch das Spektrum der Strahlung, die damals die Atmosphäre traf, lassen sich mit einem kurzen Gammablitz sehr genau erklären", so Neuhäuser. Ein letzter Beweis stehe allerdings auch für die Erklärung des Strahlungsereignisses noch aus: die Entdeckung der "Überreste" der kosmischen Kollision. "Wenn es tatsächlich einen kurzen Gammablitz gegeben hat, so muss dabei entweder ein neuer massereicher Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch entstanden sein."