24 Jun

Radiosignale von der anderen Seite des Universums entdeckt

 

Dutzende von Funksignalen aus dem Weltraum wurden entdeckt. Diese Signale – bekannt als Fast Radio Bursts (FRBs) – wurden erstmals vor etwas mehr als einem Jahrzehnt entdeckt und stellen seither ein Rätsel für Wissenschaftler dar, die sie untersuchen.
ein Blick in den Himmel, der nachts aufblickt: Antennen des australischen SKA Pathfinders von CSIRO mit der Milchstraße über Kopf. Alex Cherney/CSIRO Antennen von CSIROs australischem SKA Pathfinder mit der Milchstraße über Kopf.

FRBs dauern nur wenige Millisekunden und scheinen aus einer Quelle außerhalb der Milchstraße zu stammen. Sie werden von Radioteleskopen aufgenommen – aber in der Regel nur von Wissenschaftlern in den Daten lange nach dem Ende der Veranstaltung gefunden. Wir funktionieren nun also die radiosignale aus dem all und gibt es sie wirklich? Sie wurden zuvor mit dem Blitz einer Kamera in einem pechschwarzen Raum verglichen und versuchen dann herauszufinden, wo sich die Kamera befindet, während sie noch im Dunkeln ist. Insgesamt wurden etwa 40 einzelne Ereignisse erkannt.

radiosignale aus dem all
Ein weiteres Problem beim Studium von FRBs ist, dass es sich meist um einmalige Ereignisse zu handeln scheint. Bisher wurde nur ein sich wiederholender FRB entdeckt. FRB 121102 wurde wiederholt aufgezeichnet. Vor kurzem wurde Breakthrough Listen – eine Initiative zur Suche nach intelligentem außerirdischem Leben an anderer Stelle im Universum – angekündigt, 72 weitere Explosionen wurden entdeckt. Die Quelle dieses Ausbruchs wurde als eine Galaxie identifiziert, die 3,7 Milliarden Lichtjahre entfernt ist – aber was sie verursacht, ist immer noch unerklärlich.

Sind Außerirdische da draußen?

In einer in Nature veröffentlichten Studie hat ein Team von Wissenschaftlern aus Australien die Entdeckung weiterer 20 FRBs angekündigt, was die Zahl der aufgezeichneten Ereignisse erheblich erhöht.

Im Januar 2017 begannen die Forscher mit der Erkundung des Himmels. Sie benutzten das Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) Teleskop und richteten jede der verfügbaren Antennen auf einen anderen Bereich am Himmel. Dadurch erhielten sie einen weiten Blick auf den Raum und konnten nach FRBs suchen.

Im Laufe des Jahres fanden sie 20 bisher unbekannte FRBs. Keine von ihnen konnte sich wiederholen, obwohl sie eine bessere Vorstellung davon bekommen konnten, wie weit die Quelle der Bursts entfernt ist. „Wir haben bewiesen, dass schnelle Funkeinbrüche von der anderen Seite des Universums kommen und nicht von unserer eigenen galaktischen Nachbarschaft“, sagte Ryan Shannon von der Swinburne University of Technology in einer Erklärung.

Die Explosionen reisen Milliarden von Jahren lang. Dabei durchqueren sie Gaswolken. In diesem Fall verlangsamt sich die Wellenlänge, aus der der Burst besteht, geringfügig. Auf diese Weise können Wissenschaftler herausfinden, wie viel Material der Burst durchlaufen hat, was einen Hinweis darauf gibt, wie weit es gekommen ist. Einer der gefundenen FRBs war der „nächstgelegene und der energetischste Stoß“, der bisher entdeckt wurde, was ihn zu einem erstklassigen Kandidaten für eine zukünftige Studie macht, sagen die Forscher. Die Identifizierung der Wirtsgalaxie dieses FRBs wird helfen, zwischen verschiedenen Burstquellen zu unterscheiden.

Was die Ursache der FRBs betrifft, so sind die Wissenschaftler immer noch sehr im Dunkeln. Einige haben einmalige katastrophale Ereignisse vorgeschlagen, wie z.B. ein Neutronenstern, der in ein schwarzes Loch zusammenbricht, könnte sie hervorrufen, aber das würde nicht die Existenz des sich wiederholenden FRB erklären.

Andrew Siemion, Direktor des Berkeley SETI Research Center und Principal Investigator on Breakthrough Listen, kommentierte die Studie. „Die neuesten Ergebnisse des ASKAP FRB Teams sind sehr spannend“, sagte er gegenüber Newsweek. „Neben der fast Verdoppelung der Anzahl der bekannten FRB-Quellen zeigt diese Arbeit die Existenz einer Population von sehr hellen FRB-Quellen, die erwartet, aber nicht bekannt waren.

„Die vorläufige Identifizierung einer Wirtsgalaxie für einen der Explosionen wird sicherlich zu zusätzlichen Folgemaßnahmen führen. Die Tatsache, dass diese Entdeckungen das Ergebnis des Einfallsreichtums des Teams waren, das ohnehin schon große Sichtfeld von ASKAP auf das Äußerste zu erweitern, ist ein weiterer Beweis dafür, wie die Erforschung neuer Parameterräume zu dramatischen Entdeckungen führen kann“.

„Wie es für die FRB-Forschung bisher üblich ist, wirft diese Arbeit mehr Fragen auf, als sie beantwortet. Was ist die Ursache für die unterschiedlichen spektralen Eigenschaften der Bursts? Warum wurde keiner dieser Ausbrüche wiederholt, auch nicht nach sehr umfangreichen Nachuntersuchungen? Stellen diese FRBs eine grundlegend andere Population dar als die gut untersuchte FRB, die sich wiederholen kann? Während das Team seine Beobachtungsfunktionen weiter ausbaut und die Genauigkeit der erfassten Datenprodukte sowie die Fähigkeit, Bursts zu lokalisieren, verbessert, werden wahrscheinlich Erkenntnisse über die Antworten folgen.“