Auch wenn es nicht die Stelle am Himmel beobachtet, an der ein Gammastrahlenausbruch ausgelöst wird, kann das Integrale Observatorium der ESA dies erkennen. Der Detektor von Integral kann Strahlung erfassen, die durch die Seite seines Detektorarrays fällt. Wissenschaftler können diese Strahlung dann analysieren, um Informationen über den Gammastrahlenausbruch zu sammeln. Die Technik wurde zuerst verwendet, um Sonneneruptionen zu erkennen, und dann fein abgestimmt, um für Gammastrahlenausbrüche zu arbeiten.
Dank eines cleveren Designs und einer ausgeklügelten Analyse durch europäische Astronomen kann Integral - das umlaufende Gammastrahlenobservatorium der ESA - jetzt Bilder der stärksten Gammastrahlenausbrüche erstellen, selbst wenn das Raumschiff selbst auf einen völlig anderen Ort zeigt.
Wissenschaftler wissen, dass ein oder zwei Tage lang irgendwo im Universum ein starker Gammastrahlenausbruch (GRB) stattfinden wird. Die meisten dauern zwischen 0,1 und 100 Sekunden. Wenn Ihr Teleskop also nicht zur richtigen Zeit genau auf den richtigen Ort zeigt, werden Sie es vermissen, ein Bild davon aufzunehmen - es sei denn, das Teleskop ist integriert. Der Satellit kann jetzt Bilder um Ecken aufnehmen, wenn die Gammastrahlung stark genug ist.
Als GRB 030406 Anfang April dieses Jahres unerwartet explodierte, beobachtete Integral einen anderen Teil des Universums, etwa den 74-fachen Durchmesser des Vollmonds entfernt. Trotzdem haben Dr. Radoslaw Marcinkowski vom Weltraumforschungszentrum in Warschau, Polen, und Kollegen ein Bild des Ereignisses unter Verwendung der Strahlung rekonstruiert, die durch die Seite des Bildgebungsfernrohrs von Integral geleitet wurde.
Der Schlüssel ist, dass der integrierte Integral-Satellit (IBIS) des Imagers zwei Detektorschichten übereinander verwendet. Die meisten Gammastrahlenteleskope enthalten nur eine einzige Detektorschicht. In IBIS lösen die Gammastrahlen mit höherer Energie die erste Detektorschicht aus und verlieren dabei etwas Energie, werden jedoch nicht vollständig absorbiert. Dies ist als Compton-Streuung bekannt. Die abgelenkten Gammastrahlen gelangen dann zu der darunter liegenden Schicht, wo sie eingefangen und absorbiert werden können, weil sie beim Durchgang durch die erste Schicht etwas Energie abgegeben haben.
„Auf diese Weise können wir die Gammastrahlen mit höherer Energie erfassen und analysieren“, sagt Marcinkowski. IBIS kann jetzt um Ecken sehen, da Marcinkowski erkannte, dass Gammastrahlen der stärksten GRBs durch die Bleiabschirmung an der Seite des Teleskops und dann durch die erste Detektorschicht gelangen würden, bevor sie in der zweiten Schicht zur Ruhe kommen. Die Streustellen in den beiden Detektorschichten und die Energieablagerungen können dann verwendet werden, um die Richtung des GRB zu bestimmen.
Marcinkowski hatte davon gehört, dass Integral auf diese Weise eine Sonneneruption registriert, obwohl der Satellit nicht auf die Sonne zeigte. Er dachte, wenn es mit Sonneneruptionen funktioniert, muss es mit den stärksten GRBs funktionieren. Am 6. April 2003 wurde seine Vermutung als richtig erwiesen. Integral lieferte einen genauen Ort für GRB 030406, obwohl er nicht in die Richtung des Bursts blickte.
Bisher mussten sich die Wissenschaftsteams auf das Glück verlassen, dass der Satellit zur richtigen Zeit auf den richtigen Ort zeigte, da GRBs nicht vorhersehbar sind. Gegenwärtig stellen sie sich ungefähr einen pro Monat vor. Die Compton-Streutechnik könnte die Anzahl der Integralfänge um 50 Prozent erhöhen. „Wir glauben, dass wir mit dieser Methode zwischen 2 und 5 weitere Bursts pro Jahr abbilden können“, sagt Marcinkowski.
Das Team hofft nun, die Analyseroutine, die die Signale erkennt und lokalisiert, vollständig zu automatisieren. Dies würde bedeuten, dass die Software automatisch im Integral Science Data Center (ISDC) in Genf (Schweiz) ausgeführt werden und Astronomen automatisch auf ihre Gammastrahlenfänge aufmerksam machen könnte, wenn sie auftreten.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
