22. Januar 2013 09:58 Astronomie und Geschichte Strahlenschock im Mittelalter

Von Patrick Illinger

Zur Zeit Karls des Großen wurde die Erde von einem Strahlenschock getroffen. Die Spuren der Gammastrahlen, die vermutlich vom Zusammenstoß zweier Neutronensterne oder Schwarzer Löcher in der Milchstraße stammen, haben Astrophysiker in rätselhaften Baumringen entdeckt.

So manches Rätsel der Astronomie taucht nicht am Nachthimmel auf, sondern zum Beispiel in alten Baumstämmen. Irgendwann zwischen den Jahren 774 und 775 nach Christus, so lesen es Physiker aus Baumringen jener Epoche, entstand auf der Erde ein Überschuss an Kohlenstoff-Atomkernen mit der Massenzahl 14 (C-14). Natürlicherweise hat Kohlenstoff die Massenzahl 12.

Weil die Umwandlung von Atomkernen viel Energie braucht, wie sie auf der Erde fast nur in Atomkraftwerken oder nuklearen Explosionen vorkommt, stand die Wissenschaft vor einem Rätsel, als japanische Forscher im vergangenen Jahr den überschüssigen Kohlenstoff-14 entdeckten.

Nun bieten Astrophysiker der Universität Jena eine Erklärung für die radiochemische Signatur aus dem frühen Mittelalter an: Demnach sind in unserer Galaxis, der Milchstraße, einst zwei schwere, ausgebrannte Sterne kollidiert und verschmolzen.

Wahrscheinlich waren es Neutronensterne oder gar Schwarze Löcher. Die schlagartige Vereinigung der beiden Himmelskörper hat einen Schwall Gammastrahlung in den Weltraum gespien. Dieser höchstens zwei Sekunden lange Strahlenschock hat die Erde getroffen und dort unter anderem Stickstoff-Atome in die genannten C-14-Atome verwandelt.

Ralph Neuhäuser vom Astrophysikalischen Institut der Universität Jena, einer der beiden Astronomen, die diese Theorie in den Monthly Notices der britischen Royal Society veröffentlicht haben, ist überzeugt, dass sämtliche Daten zu dieser Theorie passen (doi:10.1093/mnras/sts378).

Hätte eine Supernova, ein am Ende seines Daseins explodierender Stern, die Strahlung zur Erde geschickt, so müssten die Überreste dieser Supernova noch heute zu sehen sein. Auch ein heftiger Ausbruch der Sonne könne den C-14-Überschuss nicht erklären, sagt der Astrophysiker.

Zudem gebe es ein zweites Indiz, das seine Theorie unterstütze: In antarktischen Eisproben aus der selben mittelalterlichen Epoche wurde ein Überschuss an Beryllium-Atomen mit der Massenzahl 10 gefunden. Auch dieser deutet auf eine plötzliche und heftige Bestrahlung aus dem Weltraum hin. "Es passt alles zusammen", sagt Neuhäuser.

Ein weiterer Umstand stützt die Theorie: In historischen Aufzeichnungen jener Zeit wird das Ereignis der Jahre 774/775 mit keinem Wort erwähnt. Die Menschen haben den radioaktiven Beschuss aus dem Weltraum seinerzeit wohl schlicht nicht mitbekommen. Demnach gab es wahrscheinlich auch keine sichtbaren Signale am Himmel, etwa das plötzliche Aufleuchten eines Sterns, wie es eine Supernova kennzeichnet.

Ralph Neuhäuser vermutet, dass die beiden kollidierenden Neutronensterne oder Schwarzen Löcher zwischen 3000 und 12.000 Lichtjahre von der Erde entfernt waren. Die Ozonschicht der Erde hat dabei die meiste Strahlung abgefangen, sodass es abgesehen von den nuklearen Prozessen nicht zu einem Massensterben auf der Erde kam.

Sollte es jedoch deutlich näher an unserem Sonnensystem zu einem ähnlichen Knall kommen, bliebe die Menschheit nicht verschont. Solche Ereignisse, beschwichtigt Ralph Neuhäuser jedoch, seien "extrem selten".