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Astrophysiker empfangen extremes, unerklärliches Signal aus dem All

Radioblitze gelten als astronomisches Mysterium. Nun ist ein Team von Astrophysikern ihrer Quelle auf der Spur.

von Michael Byrne
16 Januar 2018, 12:46pm

Das Arecibo-Observatorium| Bild: BrianPIrwin | Shutterstock

Eines der häufigsten Weltraumphänomene, blieb für Astrophysiker bisher völlig unerklärlich: Radioblitze geben der Wissenschaft schon seit Langem Rätsel auf. Zwar werden die energiereichen Strahlungsausbrüche von Radioteleskopen auf der ganzen Welt registriert, ihr Ursprung ist bislang jedoch ungeklärt. Vor allem eine Sequenz an Radioblitzen ließ sogar die skeptischsten Wissenschaftler über Außerirdische als Quelle spekulieren. Nun ist es einem internationalen Forschungsteam gelungen, den Ursprung der wiederholten Radioblitze zurückzuverfolgen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie am 11. Januar im Fachjournal Nature.

Ein Radioblitz ist ein starker Ausbruch von Radiostrahlung, der nur ein paar Millisekunden anhält und so viel Energie enthält, wie unsere Sonne an einem ganzen Tag abgibt. Radioblitze sind keine Seltenheit, sie sind ständig im Universum beobachtbar. Doch anders als beispielsweise ein Pulsar – ein pulsierender Neutronenstern, der Radiostrahlung in regelmäßigen Intervallen abgibt – leuchtet ein Radioblitz normalerweise nur einmal auf. Mit einer Ausnahme: den wiederholten Radiostrahlungsausbrüchen von FRB 121102.

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Seit vergangenem Jahr ist bekannt, dass die ungewöhnlichen Radioblitze aus einer Zwerggalaxie stammen, die etwa drei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Mit Hilfe des Arecibo-Observatoriums in Puerto Rico konnten die Forscher die Quelle nun weiter eingrenzen. Einen wichtigen Hinweis gab die spezielle Polarisierung der Radioblitze, denn ihre Frequenzschwingungen weisen alle die gleiche, spezielle Verdrehung auf: die sogenannte Faraday-Rotation. Tatsächlich gehört der Verdrehungsgrad zu den stärksten, die jemals in kosmischen Radioquellen gemessen wurden.

"Wir sind auf eine extreme Umgebung gestoßen, die möglicherweise ein Phänomen erzeugt, das als eines der größten astrophysischen Mysterien unserer Zeit gilt."

Die Faraday-Rotation ließe sich dadurch erklären, dass die Radiowellen von FRB 121102 ein starkes Magnetfeld mit dichtem kosmischen Plasma passiert haben, so die Forscher. Daraus schließen sie, dass die Quelle von FRB 121102 selbst in einem solchen Magnetfeld liegt, beispielsweise in der Nähe eines massereichen schwarzen Loches.


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"Wir sind auf eine extreme Umgebung gestoßen, die möglicherweise ein Phänomen erzeugt, das als eines der größten astrophysischen Mysterien unserer Zeit gilt", sagte Victoria Kaspi in einem Statement. Kaspi ist eine der Autorinnen der Studie und gilt als Expertin für Pulsare und Neutronensterne. "Wenn man ein extremes Objekt in einer extremen Umgebung findet, kann man dann von einem Zufall sprechen? Radioblitze weisen riesige Ausbrüche von Radiostrahlung auf, doch wir wissen nicht, warum das so ist. Vielleicht sind wir hier auf einen entscheidenden Hinweis gestoßen, der uns hilft, die Entstehung dieser Explosionen zu verstehen."

Noch ist der Ursprung der Radioblitze nicht endgültig geklärt. Die Forscher ziehen momentan vor allem zwei Szenarien in Betracht, die beide mit magnetisiertem Plasma zusammenhängen. Als Quelle für FRB 121102 vermuten sie einen Neutronenstern, der "entweder in direkter Umgebung eines Schwarzen Lochs liegt oder inmitten eines energiereichen kosmischen Nebels", wie der Astrophysiker Jason Hessel in einer Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts zitiert wird. Da FRB 121102 nach wie vor aktiv ist, könnten die Radioblitze den Wissenschaftlern auch in Zukunft wichtige Hinweise auf ihre Entstehung geben. Zusätzlich werden in diesem Jahr noch weitere Teleskope, wie das CHIME-Teleskop in Kanada, in Betrieb genommen, die dabei helfen könnten, das Rätsel der Radioblitze endgültig zu lösen und uns somit einen Schritt näher daran bringen, das Universum zu verstehen.

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