Satelliten mögen der Schlüssel zu Donald Trumps Gold Dome-Raketenabwehrsystem sein, aber sie sind ein ganz anderes Biest als die in den 1960er Jahren gestarteten Militärsatelliten. Obwohl die Funktionen der Satelliten ähnlich sind (Vorsicht vor potenziellen Bedrohungen für die Vereinigten Staaten), verfügten die Vela-Satelliten aus den 60er Jahren nicht über die fortschrittlichen Technologien moderner Versionen. Dennoch waren einige von ihnen mit Geräten ausgestattet, die zu einer erstaunlichen Entdeckung führten: Gammastrahlenausbrüche (GRBs) im Kosmos.
1963 unterzeichneten die Vereinigten Staaten zusammen mit der Sowjetunion und Großbritannien den Teststoppvertrag, um die Erprobung von Atomwaffen unter Wasser, in der Erdatmosphäre und im Weltraum zu verbieten. Ein von der Regierung durchgeführtes und von der Luftwaffe verwaltetes Programm, das von 1963 bis 1970 den paarweisen Start von 12 Aufklärungssatelliten in die Erdumlaufbahn vorsah, um nukleare Aktivitäten aufzuspüren, die gegen den Vertrag verstoßen.
Die Satelliten Vela 4A und 4B wurden 1967 mit gammastrahlenempfindlichen Instrumenten gestartet. Nur ein paar Monate später sahen der Wissenschaftler Ray Kelbesadel vom Los Alamos National Laboratory und sein Mitarbeiter Roy Olson einen ihrer Meinung nach Beweise dafür, dass die Sowjetunion Atombombentests durchgeführt hatte. Das Paar überprüfte frühere Daten der Satelliten Vela 3A und 3B und fand ein ähnliches Ereignis, was auf eine unbekannte Gammaquelle schließen lässt. Erst 1972 gelang es ihnen und ihrem Kollegen Ian Strong mithilfe von Computern, die Daten von Vela 5A, 5B, 6A und 6B zu filtern und so insgesamt 16 GRBs von 1969 bis 1972 zu identifizieren. 1973 veröffentlichten sie ihre Ergebnisse im Astrophysical Journal und kamen zu dem Schluss, dass die GRBs von irgendwo außerhalb unseres Sonnensystems stammten.
Was Wissenschaftler seit den Vela-Entdeckungen über Gammastrahlenausbrüche gelernt haben
Wissenschaftler wissen seit langem, dass GRBs eine der verschiedenen Arten von Strahlung sind, und die Entdeckung dieser mächtigen Energieausbrüche im Kosmos ließ sie noch mehr Fragen aufkommen. Es dauerte jedoch bis 1991, bis die NASA das Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO), eines der großen Observatorien der Agentur, in Betrieb nahm, um die verschiedenen Energien im Universum zu untersuchen. Ausgestattet mit vier Teleskopen war es maßgeblich daran beteiligt, die kosmologischen Ursprünge von GRBs sowie aktiven Blazargalaxien, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden, und mehr aufzudecken.
Tatsächlich wurde eines der Teleskope – das Burst Alert Telescope (BAT) – speziell dafür entwickelt, GRBs zu erkennen und eine Anfangsposition zu berechnen, die an das Neil Gehrels Swift Observatory gesendet werden soll – und das alles innerhalb von Sekunden. Wissenschaftler konnten anhand der resultierenden Daten feststellen, dass die intensive Fusionsenergie mit der der Wasserstoffbombe übereinstimmte und täglich auftritt. Während Astronomen die kosmischen Phänomene weiter erforschten, identifizierten sie das nächstgelegene Objekt in einer Entfernung von über 100 Millionen Lichtjahren. Sie haben sie auch in zwei Typen eingeteilt. Kurze GRBs sind anfängliche Blitze, die innerhalb von zwei Sekunden verschwinden, während lange GRBs länger als zwei Sekunden andauern und mehr Gammastrahlen erzeugen.
Nun bringen Forscher diese kurzen Ausbrüche mit der Kollision zweier Neutronensterne oder der Kollision eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch in Verbindung. Lange Ausbrüche sind mit einer Supernova verbunden – einem massereichen Stern, dem der Kernbrennstoff ausgeht, was dazu führt, dass der Kern kollabiert und zurückprallt, was eine riesige, explosive Schockwelle aussendet. In beiden Fällen sendet das neu gebildete Schwarze Loch Teilchenströme mit etwa Lichtgeschwindigkeit durch das umgebende Material, wodurch die Gammastrahlung emittiert wird. Das Verständnis von GRBs ist jedoch noch lange nicht abgeschlossen und die Forschung ist noch im Gange.
