Gammablitz traf wohl vor 1200 Jahren die Erde

Baumringe brachten Astronomen auf die Spur eines gewaltigen kosmischen Ereignisses, das sich 774 oder 775 abspielte. War es eine Supernova, ein Sonnensturm? Zwei Forscher präsentieren eine neue Hypothese: Ein Gammablitz hat die Erde erwischt.

Irgendetwas ist passiert um das Jahr 774 herum; das Ereignis hat seine Spuren im Holz der Bäume hinterlassen. Diese lagerten plötzlich deutlich mehr Kohlenstoff-14 (C14) ein als zuvor - in den kommenden Jahren sank der Anteil des radioaktiven Isotops wieder. Der plötzliche Anstieg liegt weit jenseits sonst beobachteter Schwankungen. Dasselbe gilt für ein zweites Isotop: In Bohrkernen aus der Antarktis findet sich zur gleichen Zeit schlagartig mehr Beryllium-10 (Be-10).

2012 berichtete der japanische Physiker Fusa Miyake von den ungewöhnlich hohen C14-Konzentrationen in Baumringen. C14 kann sich in oberen Atmosphärenschichten aus dem häufig vorkommenden Stickstoff bilden - ausgelöst wird dieser Prozess durch energiereiche Strahlung. Beryllium-10 entsteht auf ähnliche Weise. Miyake überlegte, ob eine Supernova oder ein Sonnensturm für den abrupten C14-Anstieg verantwortlich sind. Er hielt jedoch beides für wenig wahrscheinlich.

Gegen eine relativ nahe Supernova als Auslöser spricht, dass Menschen diese damals am Nachthimmel gesehen hätten. Bisher ist aber nur ein Bericht aus Großbritannien über ein "rotes Kreuz" am Himmel bekannt, der möglicherweise eine Supernova beschreibt. Ein noch stärkeres Gegenargument: Die kosmische Nachbarschaft ist gut erforscht - Überreste anderer Supernovae aus historischer Zeit sind längst entdeckt. Aber eine Sternenleiche, die zu dieser Explosion passt, ist nicht bekannt.

Gegen einen Sonnensturm spreche das Spektrum der Strahlung, erklärt Ralph Neuhäuser von der Universität Jena. "Es ist möglich, dass die Sonne viel stärkere Stürme Richtung Erde schickt als die, die wir bisher beobachtet haben. Die Art der dabei freigesetzten Strahlung würde zwar zu einem Anstieg der C-14-Konzentration führen, im Verhältnis dazu aber nicht zu so stark steigenden Be-10-Werten."

Zusammen mit seinem Kollegen Valeri Hambaryan plädiert Neuhäuser für eine andere Lösung: Ein kurzer Gammablitz kann damals direkt in Richtung Erde gezuckt sein. Gammablitze zählen zu den extremsten kosmischen Ereignissen, innerhalb von Sekundenbruchteilen werden gigantische Energiemengen freigesetzt. Da alles so schnell passiert, passt auch zum Fehlen historischer Beobachtungen von dem Ereignis.

Der Ursprung des Gammastrahlenausbruchs müsste zwischen 3000 und 12.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegen, schreiben die Forscher im Fachblatt "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". Hätte der Blitz eine kürzere Distanz zurücklegen müssen, hätte er auch das Leben auf der Erde geschädigt. Wäre er weiter entfernt entstanden, hätte er nicht die deutlichen Auswirkungen auf den C14- und Be10-Anteil gehabt.

Gammablitze sind selten

"Bisher ist das nur ein Vorschlag, kein Beweis", sagt Ralph Neuhäuser. "Aber er lässt sich gut überprüfen." Kurze Gammablitze - kurz steht dabei für eine Dauer von unter zwei Sekunden - ereignen sich, wenn zwei kosmische Objekte mit extrem hoher Dichte verschmelzen. Dabei kann es sich um sogenannte Weiße Zwerge, Neutronensterne oder Schwarze Löcher handeln. Nach der Verschmelzung bleibt ein relativ massereicher Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurück. Dieses Objekt können Astronomen nun suchen.

Die zwei Physiker haben geschätzt, wie oft sich Gammablitze in der entsprechenden Entfernung von der Erde ereignen. Die müsste etwa alle 2,3 bis 6 Millionen Jahre der Fall sein. Dass ein Blitz in den vergangenen 3000 Jahren - so weit reicht das Baumring-Archiv - die Erde getroffen hat, ist demnach überraschend, aber nicht unmöglich.

Würde ein Gammastrahlenausbruch in ähnlicher Entfernung heute auf die Erde treffen, könnte er Satelliten beschädigen. Dass ein Gammablitz in noch geringerer Distanz der Erde entsteht und direkt in unsere Richtung läuft, ist zum Glück noch viel unwahrscheinlicher. Im schlimmsten Fall könnte solch ein Ereignis ein Massensterben auslösen.