Eine detaillierte Studie von Gamma-Ray Burst Afterglows

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Sylvio Klose, seit 7/2016
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 114277445

Gamma-Ray Bursts sind die leuchtkräftigsten elektromagnetischen Erscheinungen im Universum. Sehr wahrscheinlich sind sie verbunden mit der Entstehung stellarer Schwarzer Löcher in fernen Galaxien, ausgelöst durch den Gravitationskollaps massereicher Sterne oder das Verschmelzen kompakter stellarer Objekte. Den Bursts folgen die Afterglows, das Nachleuchten der Materie am Ort der Explosion. Der vorliegende Fortsetzungs-Antrag schlägt eine detaillierte Studie der Afterglows mit der state-of-the-art Kamera GROND am MPG 2.2-m-Teleskop auf La Silla, Chile, vor. GROND steht für Gamma-Ray Burst Optical Near-Infrared Detector. Es ist ein Instrumentierungsprojekt des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik, Garching, in Zusammenarbeit mit der Thüringer Landessternwarte Tautenburg. GROND ist nach siebenjähriger Entwicklungszeit, rund 50 Mann-Jahren Arbeitsaufwand und mehr als 1.5 Millionen Euro Gesamtkosten, seit Mitte 2007 im Betrieb auf La Silla. GROND erlaubt es erstmals in sieben photometrischen Bändern simultan zu beobachten (imaging von 440 bis 2200 nm, in Sloan g', r', i', z' und J, H, Ks). GROND wird im Rapid Response Mode betrieben, was es ermöglicht, innerhalb von 2 bis 5 Minuten nach einem Burst mit tiefen Nachfolge-Beobachtungen zu beginnen.Das Ziel des vorliegenden (verbesserten und aktualisierten) Fortsetzungs-Antrags konzentriert sich auf fünf Schlüsselfragen der GRB-Forschung, auf welche mit GROND eine Antwort gegeben werden soll. Diese betreffen (1) die mit dem Verschmelzen von Neutronenstern-Paaren verbundenen kurzen GRBs (short bursts), (2) der Aufbau und die Struktur der Umgebung der Burstquellen in ihren Muttergalaxien, (3) die Supernovae, welche den langen Bursts folgen, (4) der Aufbau, die Struktur und die Energetik der ultrarelativistischen Ausflüsse sowie (5) die bemerkenswerten Bursts aus hohen Rotverschiebungen. Das Arbeitspferd hierzu ist GROND, ergänzt durch VLT-Spektroskopie, Radio- und submm-Beobachtungen sowie numerische Modellierungen von Afterglows.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Jochen Greiner
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Arne Rau, bis 7/2016