Alle 16 Tage sendet irgendetwas Signale aus dem Weltall zur Erde

Die mysteriösen Signale stammen aus einer Galaxie, die 500 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Und sie kommen pünktlich alle 16 Tage auf unserem Planeten an. So steht es in einer neuen Studie der US-amerikanischen Cornell University. Es ist das erste Mal, dass Forschende bei solchen Signalen, die auch schnelle Radioblitze genannt werden, eine Regelmäßigkeit feststellen konnten. Diese Entdeckung könnte dabei helfen, den Ursprung der Blitze auszumachen.

Schnelle Radioblitze sind energiereiche Signale und gehören zu den spannendsten Rätseln, vor die uns das Universum in den letzten Jahren gestellt hat. Bisher ist ungeklärt, welcher Mechanismus hinter den Signalen steckt. Klar ist nur: Sie setzen unfassbar viel Energie frei. Zum ersten Mal wurden sie im Jahr 2006 registriert. Bisher weiß man nicht, was sie verursacht. Manche tauchen nur einmal an einer bestimmten Stelle des Himmels auf, andere brechen mehrfach aus.

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Bisher schienen die Signale der sich wiederholenden Blitze keinem bestimmten Timing zu folgen. Das hat sich letztes Jahr geändert, als im Zuge des Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Projects (CHIME/FRB) – ein Forschungsprojekt, das sich mit schnellen Radioblitzen auseinandersetzt – festgestellt wurde, dass einer dieser Blitze namens FRB 180916.J0158+65 einen regelmäßigen Takt besitzt.

Mithilfe des CHIME-Radioteleskops beobachtete das Team von CHIME/FRB zwischen September 2018 und Oktober 2019 die sich wiederholenden Ausbrüche des Blitzes. Während dieses Zeitraums kam es immer wieder vier Tage lang zu Ausbrüchen, danach folgten zwölf Tage Ruhe. Insgesamt also ein Zyklus von 16 Tagen. Bei manchen dieser Zyklen konnten keine sichtbaren Ausbrüche registriert werden. Die mit sichtbaren Ausbrüchen waren aber alle auf das 16-tägige Intervall abgestimmt.

"Wir sind zu dem Ergebnis gekommen, dass es sich hier um die erste registrierte Periodizität von jeglicher Art von Radioblitzquelle handelt", schreibt das Team in einer Ende Januar veröffentlichten Arbeit. Die Entdeckung einer 16,35-Tage-Periodizität bei sich wiederholenden Radioblitzen sei ein wichtiger Hinweis auf den Ursprung dieser Objekte.

Vor Kurzem ist es Forschenden gelungen, diesen bestimmten schnellen Radioblitz bis zu einer Galaxie namens SDSS J015800.28+654253.0 zurückzuverfolgen. Diese Galaxie liegt eine halbe Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. Das klingt wie eine riesige Distanz, aber der FRB 180916.J0158+65 ist tatsächlich der nächstgelegenste schnelle Radioblitz, den man jemals registriert hat.

Während wir nun den Ort der Quelle kennen, wissen wir immer noch nicht, was genau diese Quelle ist. Der Rhythmus des schnellen Radioblitzes deutet darauf hin, dass er vielleicht von seiner Umgebung reguliert wird. Wenn die Quelle des schnellen Radioblitzes ein kompaktes Objekt wie ein schwarzes Loch umkreist, dann sendet es seine Signale vielleicht nur an einem bestimmten Punkt der Umlaufzeit in Richtung Erde. Dieses Szenario könnte den 16-Tage-Zyklus erklären.

Es ist aber auch möglich, dass wir es mit einem binären System zu tun haben, das einen massereichen Stern und einen extrem dichten Kern – auch bekannt als Neutronenstern – beinhaltet. So steht es in einer Studie, für die sich ein Forschungsteam der Purdue University die gleichen Daten angeschaut hat. In diesem Szenario entspringen die Signale dem Neutronenstern, aber sie werden periodenweise von den undurchlässigen Winden des massereichen Sterns überdeckt.

Ein weiteres Szenario besagt, dass der Rhythmus des schnellen Radioblitzes nicht von einem anderen Objekt bestimmt wird, sondern direkt von der Quelle. Forschende haben bereits überlegt, ob Eruptionen von hochmagnetischen Neutronensternen – auch Magnetare genannt – einige der schnelle Radioblitze verursachen könnten. Da Magnetare aber dazu neigen, alle paar Sekunden zu rotieren, passt der 16-Tage-Zyklus nicht zu den erwarteten Eigenschaften eines von Magnetaren stammenden schnellen Radioblitzes.

Das CHIME/FRB-Team hofft nun, ähnliche Muster bei den bekannten sich wiederholenden Radioblitzen zu entdecken und so herauszufinden, ob solche Zyklen häufiger vorkommen. Außerdem wollen die Forschenden FRB 180916.J0158+6 weiter genau beobachten, um eventuell weitere Details zu registrieren, die Aufschluss über den Ursprung geben.

Schnelle Radioblitze faszinieren die Wissenschaft seit mehr als zehn Jahren. Neue Anlagen wie das CHIME-Radioteleskop liefern jetzt immer wieder neue Informationen über das mysteriöse Weltallphänomen. Zwar wissen wir immer noch nicht, was genau die bizarren Signale verursacht, aber durch die Entdeckung eines eindeutigen Rhythmus haben die Forschenden immerhin eine erste greifbare Spur, der sie folgen können.

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