'Rekordblitz aus dem Weltall'

Guten Morgen,

obige Überschrift habe ich Samstag in der Tageszeitung gelesen. Verursacht durch einen Magnetar in ca. 50.000 Lj Entfernung in der Milchstrasse. Angeblich heller als der Vollmond. Gibt’s da was Näheres irgendwo zu lesen?

Danke, Stucki

(der z.Zt. wenig Zeit zum Googeln hat :frowning:()

Hallo,

obige Überschrift habe ich Samstag in der Tageszeitung
gelesen. Verursacht durch einen Magnetar in ca. 50.000 Lj
Entfernung in der Milchstrasse.

Man hat den stärksten Gammablitz bis dato gemessen, das ist richtig. Auch ist die Quelle ein 50.000 LJ entfernter Magnetar mit dem bezaubernden Namen „SGR 1806-20“. Soweit stimmen die Infos deiner Tageszeitung sicherlich.

Angeblich heller als der
Vollmond.

Nunja, es handelt sich dabei um energiereiche Gamma- und Röntgenstrahlung. Die auf die Erde treffende Energie während des Blitzes mag die während der selben Zeit bei Vollmond eintreffende Energiemenge schon übersteigen. Aber der Terminus „heller“ ist dafür etwas unpassend. Erstens geht der größte Teil der Strahlung in den höheren Atmosphärenschichten verloren, da sie von den Teilchen der Atmosphäre absorbiert wird. Bei uns hier unten trifft also so gut wie nichts ein. Zweitens ist das ja kein Licht im sichtbaren Spektrum, einen hellen Fleck am Himmel wirst du deswegen so und so nicht sehen können.

Gibt’s da was Näheres irgendwo zu lesen?

Guckst du da:
http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentat…

mfg
deconstruct

Hallo,

Auch ist die Quelle ein 50.000 LJ entfernter Magnetar
mit dem bezaubernden Namen „SGR 1806-20“. Soweit stimmen die
Infos deiner Tageszeitung sicherlich.

Ja, in der Zeitung stand noch der 27. Dez., was sich mit dem von dir angegebenen Link zum MPG deckt.

Nunja, es handelt sich dabei um energiereiche Gamma- und
Röntgenstrahlung.

Dachte ich mir schon, zumal das „auf der anderen Seite des Milchstrassenzentrums“ gelegen hat. Da kann man im sichtbaren Spektrum ja nicht hingucken.

Danke jedenfalls.
Gruß, Stucki

Hallo, stucki,

Auch ist die Quelle ein 50.000 LJ entfernter Magnetar
mit dem bezaubernden Namen „SGR 1806-20“. Soweit stimmen die
Infos deiner Tageszeitung sicherlich.

Dachte ich mir schon, zumal das „auf der anderen Seite des
Milchstrassenzentrums“ gelegen hat. Da kann man im sichtbaren
Spektrum ja nicht hingucken.

Wäre noch die Frage, was übrigbleibt, wenn
so ein „Ding“ in unserem Spiralarm, sagen
wir 50 LJ statt 50K LJ „losgeht“ …

Grüße

CMБ

Hallo,

Wäre noch die Frage, was übrigbleibt, wenn
so ein „Ding“ in unserem Spiralarm, sagen
wir 50 LJ statt 50K LJ „losgeht“ …

Hmm, also sooo extrem würde das vermutlich gar nicht sein.
Ich hab mal so ein bißchen rumgerechnet und abgeschätzt. Die Energie die bei dem Ausbruch freigesetzt wurde, entsprach laut Max-Planck-Institut der Menge der Energie, die unsere Sonne in 250.000 Jahren abstrahlt. Die Energie wurde dabei v.a. in dem 0.2 sec dauerndem Gammablitz abgegeben.
Dies entspricht einer Leistung von etwa 1,5161 * 1040 Watt. Das ist etwa 10^14 mal mehr als die Leistung der Sonne.

Wenn ich jetzt davon ausgehe, dass die Strahlung etwa gleichmäßig in alle Richtungen abgestrahlt wird, dann bedeutet dies folgendes:

Die Energiemenge, die in den 0,2 Sekunden einstrahlen würde, wenn der Ausbruch in einer Entfernung von 1 AE passiert, wäre dann etwa 10^16 J/m². Also schon ganz schön heftig. Da das aber ja mit dem Quadrat zum Abstand abnimmt, bleibt bei 50 Lichtjahren nur noch 1000 J/m² übrig.

Interessant wäre es jetzt herauszufinden, welche Strahlendosis ein Mensch aufnimmt, der dieser Energie ausgesetzt wäre. Da ein Sievert bei Gammastrahlung genau einem Joule pro kg entspricht, dürfte dies aber vermutlich gering sein, da ja nur ein Bruchteil der Strahlung vom Körper aufgenommen wird.

Wenn etwa 10 Prozent der Strahlung vom Körper aufgenommen wird, dann gäbe das etwa 1 Sievert bei einem Erwachsenen. Das überlebt man in der Regel ohne weiteres. Vor allem wird ja auch noch ein großer Teil der Strahlung von der Atmosphäre aufgenommen.

Hoffe ich habe mich nicht grob verschätzt, aber so in etwa müßte das schon sein.

Was natürlich sein könnte, wäre, dass der Blitz gebündelt in einem Kegel abgegeben wird. Das wäre dann natürlich schon gefährlicher, weil die eintreffende Energie dann nicht mehr mit dem Quadrat pro Abstand abnimmt.

mfg
deconstruct

Hallo CMБ,

Wäre noch die Frage, was übrigbleibt, wenn
so ein „Ding“ in unserem Spiralarm, sagen
wir 50 LJ statt 50K LJ „losgeht“ …

Habe mal gelesen, dass eine Supernova in 50 Lj Entfernung für das Leben auf der Erde ziemlich schwerwiegende Folgen hätte …

Gruß, Stucki

Hallo,

Habe mal gelesen, dass eine Supernova in 50 Lj Entfernung für
das Leben auf der Erde ziemlich schwerwiegende Folgen hätte

Naja, also eine Supernova in 50 LJ Entfernung wäre nicht soo tragisch für das Leben. Kritisch wirds bei 20 LJ oder weniger.

mfg
deconstruct

Hallo,

Was natürlich sein könnte, wäre, dass der Blitz gebündelt in
einem Kegel abgegeben wird. Das wäre dann natürlich schon
gefährlicher, weil die eintreffende Energie dann nicht mehr
mit dem Quadrat pro Abstand abnimmt.

Ich denke, das dies immer so ist. Nur müßte dann unser Sonnensystem auch noch zufällig genau in Richtung dieses Strahls sein. Also nahe Quelle und richtige Richtung ist schon ziemlich viel Zufall, aber denkbar.

Nur, ist das „nur“ Gammastrahlung? Da wird wohl noch mehr hochfrequentere Strahlung kommen. Als Folgen sehe ich nicht unbedingt das Aussterben der Menschen (die Erde wäre sicher dankbar…), auch nicht die Vernichtung des Lebens. Eher wird die Technik versagen, wenigstens die außerhalb der Erdatmosphäre. Prächtige Polarlichter werden zu sehen sein, der Funkverkehr wird lahmgelegt. Was sonst noch? Eigentlich alles, was auch bei einer Atombombenexplosion so durch deren Strahlung beeinflußt wird.

Gruß
André

Hallo deconstruct

der Menge der Energie, die unsere Sonne in
250.000 Jahren abstrahlt. Die Energie wurde
dabei v.a. in dem 0.2 sec dauerndem Gammablitz abgegeben.

Die Energiemenge, die in den 0,2 Sekunden einstrahlen würde,
wenn der Ausbruch in einer Entfernung von 1 AE passiert, wäre
dann etwa 10^16 J/m². Also schon ganz schön heftig. Da das
aber ja mit dem Quadrat zum Abstand abnimmt, bleibt bei 50
Lichtjahren nur noch 1000 J/m² übrig.

1000 J/m²? Ist das nicht die Größenordnung
der mittleren Strahlungsdichte der Sonne bezüg-
lich der Atmosphäre? Wenn man die Dauer des Blitzes
betrachtet, sind 50 LJ tatsächlich zu weit entfernt,
um wenigstens eine merkliche Aufheizung zu bewirken.

vgl. http://www.sciencedaily.com/releases/2005/02/0502221…

Grüße

CMБ

Hallo,

Die Energiemenge, die in den 0,2 Sekunden einstrahlen würde,
wenn der Ausbruch in einer Entfernung von 1 AE passiert, wäre
dann etwa 10^16 J/m². Also schon ganz schön heftig. Da das
aber ja mit dem Quadrat zum Abstand abnimmt, bleibt bei 50
Lichtjahren nur noch 1000 J/m² übrig.

1000 J/m²? Ist das nicht die Größenordnung
der mittleren Strahlungsdichte der Sonne bezüg-
lich der Atmosphäre?

In etwa schon. Die Strahlungsleistung bei 1000 Joule pro m² innerhalb von 0.2 Sekunden wäre 5000 W/m².
Die Strahlungsleistung der Sonne (=Solarkonstante) ist etwa 1400 W/m², liegt also in der selben Größenordnung.

Wenn man die Dauer des Blitzes
betrachtet, sind 50 LJ tatsächlich zu weit entfernt,
um wenigstens eine merkliche Aufheizung zu bewirken.

50 LJ sind zwar astronomisch gesehen keine sooo große Strecke, aber wenn man sich nur mal bewußt macht, dass das über 3 Mio. mal der Abstand Sonne-Erde ist, dann sieht man doch, dass dies doch kein Katzensprung ist :wink:

In dem von dir zitierten Artikel steht ja z.B. drin, dass es schlecht wäre, wenn dies „few trillion miles away“ passieren würde. Im englischen ist eine Trillion 10^12. Ein Lichtjahr sind etwa 6 * 10^12 Meilen. Also wenn das ganze natürlich sagen wir innerhalb von nur 2-3 Lichtjahren passiert, dann ist die Strahlungsleistung bei uns etwa 1 Megawatt pro m². Und das wäre dann wirklich ungesund :wink: Aber nen Magnetar haben wir ja eh nicht in der näheren Umgebung.

mfg
deconstruct

Hallo,

Nur, ist das „nur“ Gammastrahlung? Da wird wohl noch mehr
hochfrequentere Strahlung kommen.

Es gibt keine höher frequentere Strahlung als Gammastrahlung. Und die kann durchaus zum Aussterben (zumindest von 99%) der Menschheit führen, der Ausbruch muss nur nahe genug bei uns passieren.

mfg
deconstruct

Hallo nochmal,

Nur, ist das „nur“ Gammastrahlung? Da wird wohl noch mehr
hochfrequentere Strahlung kommen.

Es gibt keine höher frequentere Strahlung als Gammastrahlung.
Und die kann durchaus zum Aussterben (zumindest von 99%) der
Menschheit führen, der Ausbruch muss nur nahe genug bei uns
passieren.

Uups, Schreibfehler, ich meinte „hochfrequente“ Strahlung. Und gleich noch eine Frage hinterher. Kommt von so einem Ereignis nur Gammastrahlung? Sicher ist diese die stärkste Komponente, aber von wo bis wo erstreckt sich nun der Frequenzbereich?

Gruß
André

Hallo André,

aber von wo bis wo erstreckt sich nun der Frequenzbereich?

Stichwort Plankesche Strahlenkurve.

Wenn das Strahlenmaximum im Gammabereich liegt, dann bleibt für die Sichtbare Strahlung nicht sehr viel übrig.
Röntgenstrahlung ist dann aber sicher eiges dabei dito (Vakuum)UV, das dann aber schon schwächer.

Gandalf

Hallo,

gleich noch eine Frage hinterher. Kommt von so einem Ereignis
nur Gammastrahlung? Sicher ist diese die stärkste Komponente,
aber von wo bis wo erstreckt sich nun der Frequenzbereich?

Prinzipiell kommt von dort Strahlung jeder Wellenlänge. Das Ding strahlt ja auch optisch. Nur dürfte eben der Anteil an langwelliger Strahlung so gering sein, dass du ihn getrost vernachlässigen kannst. 99% der Strahlung lagen sicherlich im Röntgen- und Gammabereich.

mfg
deconstruct

Abstandsgesetz gilt
Hallo,

Was natürlich sein könnte, wäre, dass der Blitz gebündelt in
einem Kegel abgegeben wird. Das wäre dann natürlich schon
gefährlicher, weil die eintreffende Energie dann nicht mehr
mit dem Quadrat pro Abstand abnimmt.

Ich denke, daß sich die Energiedichte trotzdem mit dem
Quadrat der Entfernung verringern muß. Nur die Verteilung
der abgestahlten Leistung pro Raumwinkel ändert sich aus
Sicht der Quelle (ist eben nicht homogen).

Das Abstandsgesetz wird immer gelten, sofern gilt:
Quelle

Ich denke, daß sich die Energiedichte trotzdem mit dem
Quadrat der Entfernung verringern muß.

Nein, das gilt nur bei kugelförmiger Abstrahlung, da eine Kugelfläche mit r² anwächst und somit die Energiedichte mit r² fällt.

Gruß
Oliver

Hallo,

Ich denke, daß sich die Energiedichte trotzdem mit dem
Quadrat der Entfernung verringern muß.

Wieso sollte sie?
Dann müssten die Photonen ja Energie „verlieren“, was sie aber nicht tun (Gravitationseffekte jetzt mal vernachlässigt).

Wenn eine Quelle Energie von 1000 Joule pro Sekunde in Form von elektromagnetischer Strahlung in alle Richtungen aussendest, dann verteilt sich die Energie auf die Oberfläche einer Kugelschale.
In einer Entfernung (=Radius) von 80 Metern, ist die Kugeloberfläche damit etwa 1000m², und du hast eine Bestrahlungsstärke von 1 Joule / m² * s = 1 Watt/m².
Wenn du jetzt aber nur in eine Richtung die Energie aussendest (also eine Kugelhälfte nur „bestrahlst“), dann ist die Oberfläche nur 500 m², und dann hast du eine Bestrahlungsstärke von 2 Watt/m².
Je kleiner also der Abstrahlwinkel, desto weniger nimmt die Energiedichte ab. Wenn der Winkel 0 ist, also die Strahlung parallel läuft, dann bleibt die Bestrahlungsstärke genau gleich und nimmt gar nicht ab, egal wie groß die Entfernung ist.
Gutes Beispiel hierfür: Ein Laserstrahl.

Also: Die Stärke der Bestrahlung nimmt nur mit den Quadrat zum Abstand ab, wenn man in alle Richtungen aussendet. Sobald man die Strahlung bündelt, nimmt die Stärke auch nicht mehr mit dem Quadrat zum Abstand ab. Deshalb kann ein 50 LJ entfernter Magnetar, der den Gammablitz in einem kleinen Kegel abgibt, wesentlich mehr Energie zu uns befördern, als einer, der z.B. nur 5 LJ entfernt ist, aber den Blitz in alle Richtungen abgibt.

mfg
deconstruct

doch
Hallo,

Ich denke, daß sich die Energiedichte trotzdem mit dem
Quadrat der Entfernung verringern muß.

Nein, das gilt nur bei kugelförmiger Abstrahlung,

Was soll das sein (kugelförmige Abstrahlung?
Es geht doch dabei nur um die Verteilung (im Nahbereich,
wenn noch nicht Quelle

Hallo.

Ob Kugelförmige Ausbreitung oder nicht ist egal.
Jede Strahlung, die sich geradlinig von einer Punktquelle
her ausbreitet wird sich für jeden differenziellen
Raumwinkel mit r² verringern (Stahlensatz für räuml. Gebilde).

Hast recht.
Ich hab eben nochmal nachgerechnet: Für eine punktförmige Quelle mit der Leistung P, die Strahlung der Geschwindigkeit v in den Raumwinkel Ω ausbreitet, muss nach dem Energieerhatungssatz im Abstand r von der Quelle gelten:

dW/dt = ρvA = ρvΩr² = P;

ρ® = P/(vΩr²)

Und hier sieht man auch, was Deconstruct offensichtlich gemeint hat: wenn die Ausstrahlung nicht kugelförmig ist und Ω entstrechend klein ist, kann die Energiedichte auf der Erde noch sehr hoch sein.

Gruß
Oliver

nu is aber gut!
Hallo,
Du bist zwar kein Physikstudent, deshalb sehe ich jetzt
mal über diese Denkschwäche etwas hinweg.
Logisch ist diese Argumentation jedenfalls nicht.

Ich denke, daß sich die Energiedichte trotzdem mit dem
Quadrat der Entfernung verringern muß.

Wieso sollte sie?
Dann müssten die Photonen ja Energie „verlieren“, was sie :aber nicht tun (Gravitationseffekte jetzt mal
vernachlässigt).

Nein, die Energie eines Photos außert sich in seiner
Wellenlänge. Die ändert sich natürlich nicht.
Bei der Diskusion geht’s aber um die Photonendichte,
die pro Flächeeinheit irgendwo ankommt! (die repräsentieren
nämlich die „Helligkeit“ einer Stahlung

Wenn eine Quelle Energie von 1000 Joule pro Sekunde in Form
von elektromagnetischer Strahlung in alle Richtungen
aussendest, dann verteilt sich die Energie auf die Oberfläche
einer Kugelschale.

ja, und ? Diese Energie könnte auch in einem Raumwinkel
von einem Millionstel Grad abgestrahlt werden. Ändert
nichts am Abstandsgesetz
-> doppelter Abstand => 1/4 Intensität.

In einer Entfernung (=Radius) von 80 Metern, ist die
Kugeloberfläche damit etwa 1000m², und du hast eine
Bestrahlungsstärke von 1 Joule / m² * s = 1 Watt/m².
Wenn du jetzt aber nur in eine Richtung die Energie
aussendest (also eine Kugelhälfte nur „bestrahlst“),
dann ist die Oberfläche nur 500 m², und dann hast du eine
Bestrahlungsstärke von 2 Watt/m².

Ja und, was hat das nun mit dem Abstand zu tun???
Wie groß ist jetzt die Intensität (Bestahlungsstärke/1m²)
in 1000m Abstand ???
Da bin ich jetzt mal gespannt :-?)

Je kleiner also der Abstrahlwinkel, desto weniger nimmt die
Energiedichte ab.

Quatsch das!
Je kleiner der Abstahlwinkel ist, desto größer ist die
Intensität bei gleichem Abstand!
Abnehmen tut sie quadratisch!

Wenn der Winkel 0 ist, also die Strahlung
parallel läuft, dann bleibt die Bestrahlungsstärke genau
gleich und nimmt gar nicht ab, egal wie groß die Entfernung
ist.

Ein Abstahlwinkel von 0 ist in Praxis nicht möglich.
Es gibt keine Strahlungsquelle mit solchen Eigenschaften!

Gutes Beispiel hierfür: Ein Laserstrahl.

Auch jeder Laserstahl hat immer eine Divergenz > 0 !

Halbleiterlasern haben sogar einen Abstahlwinkel bis
ca. 30grd. die kleine Divergenz kommt erst durch die
Kollimation. Deshalb ist für Physiker sowas auch kein
richtiger Laser.

Also: Die Stärke der Bestrahlung nimmt nur mit den
Quadrat zum Abstand ab, wenn man in alle Richtungen
aussendet.
Sobald man die Strahlung bündelt, nimmt die Stärke
auch nicht mehr mit dem Quadrat zum Abstand ab.

Unsinn! Nimm eine Taschenlampe leuchte in eine Richtung
und dann messe mal den Durchmesser des Lichtstahls in
2m und in 4m Entfernung aus. Nach Deiner Theorie müßte
die Lampe bis nach unendlich gleichmäßig hell erscheinen
und der Stahl hat natürlich immer gleichen Durchmesser.

Deshalb kann ein 50 LJ entfernter
Magnetar, der den Gammablitz in einem kleinen Kegel abgibt,
wesentlich mehr Energie zu uns befördern, als einer, der z.B.
nur 5 LJ entfernt ist, aber den Blitz in alle Richtungen
abgibt.

Das scheint mir zwar auch eher sehr unwahrscheinlich, ist
(aber zumindest theoretisch denkbar), hat dann aber nichts
mit dem Abstandsgesetz zu tun, sondern ausschließlich mit
der inhomogenen Abstrahlcharakteristik.

In Praxis bedeutet es nur, daß das 50Lj entfernte Objekt
in die betrachtete Abstrahlrichtung eine 100-fach höhere
Intensität haben müßte. Wenn die abgestahlte Gesamtleistung
ansonsten gleich sein soll, müßte das Objekt die Leistung
z.B. auf einer äquatorialen Scheibe ausschließlich in
einem Öffnungswinkel von ca. 1…2grd abgeben.
Das ist dann doch wohl sehr unwahrscheinlich.
Gruß Uwi