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Das 305m-Arecibo-Radioteleskop und seine Instrumentenplattform in 140 m Höhe ÃŒber dem Spiegel, fotografiert in einer sternklaren Nacht. Aus groÃer Entfernung im Universum bewegt sich eine Sequenz von Radioblitzen von jeweils nur wenigen Millisekunden Dauer in Richtung des Teleskopspiegels, wird dort reflektiert und vom EmpfÀnger an der Plattform aufgenommen. Diese Art von Radiosignalen bezeichnet man als schnelle RadiostrahlungsausbrÃŒche, und Arecibo ist das erste Teleskop, mit dem ein wiederholter Ausbruch von derselben Quelle nachgewiesen werden konnte.

Arecibo-Radioteleskop mit grafisch dargestelltem Radiosignal.
bild: danielle futselaar

Mysteriös: Forscher rätseln über geheimnisvolles Blinksignal im All

Gigantische kurze Radioblitze gehören zu den grossen Mysterien der Astronomie. Eine neue Beobachtung stellt die bisherigen Annahmen zur Entstehung des exotischen Phänomens in Frage.

04.03.16, 07:43 04.03.16, 10:35

Christoph Seidler



Ein Artikel von

Eine Millisekunde, der tausendste Teil einer Sekunde – so lange dauert in etwa der Blitz eines Fotoapparats. Eine Stubenfliege braucht dreimal so lange, um ihre Flügel zu bewegen. Und Sie, um mit den Wimpern Ihres Auges zu schlagen, benötigen sogar 100 Mal diese Zeitspanne. Man kann also ohne Probleme sagen: Eine Millisekunde ist verflixt kurz. Doch genau in solchen winzig kurzen Momenten senden ferne Quellen irgendwo im Kosmos hochenergetische Radiostrahlungsblitze aus. Ein paar Millisekunden unvorstellbare Energie – dann sind sie wieder still. Für immer, wie man bisher dachte.

Das Phänomen der Fast Radio Bursts, kurz FRBs, gehört zu den grossen Geheimnissen der Astronomie. Seit knapp zehn Jahren beschäftigt es die Forscher – und bis heute ist nicht abschliessend geklärt, woher die Blitze stammen. Ungefähr 20 solcher gigantischen Ereignisse waren bisher bekannt. Erst vergangene Woche hatten Forscher von der Square Kilometre Array (SKA) Organisation im Fachmagazin «Nature» über ein Exemplar berichtet, das sie im April 2015 registriert haben wollen, eine nicht ganz unumstrittene Arbeit übrigens.

Jedenfalls präsentierten die Forscher in ihrem Artikel auch Vermutungen zur Entstehung des Blitzes. Demnach war eine kosmische Katastrophe riesigen Ausmasses Schuld an dem Strahlungspuls, der kurzzeitig so stark war wie Milliarden Sonnen: die Kollision von zwei Sternen zum Beispiel oder ein verschmelzendes System aus zwei Neutronensternen. Nur eine Woche später, und wieder in «Nature», berichten nun Forscher um Laura Spitler vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, dass sie erstmals einen sich wiederholenden Radioausbruch beobachtet haben.

Optische Himmelsaufnahme der Region in Richtung des Sternbilds Fuhrmann (Auriga), in der der Kurzzeit-Radiostrahlungsausbruch FRB 121102 entdeckt wurde. Die Position des Strahlungsausbruchs zwischen dem alten Supernova-Ãberrest S147 (links) und dem Sternentstehungsgebiet IC 410 (rechts) ist durch einen grÃŒnen Kreis markiert. Der Radioblitz stammt aus wesentlich gröÃerer Entfernung, von weit auÃerhalb der Grenzen unserer MilchstraÃe.

Optische Himmelsaufnahme der Region, wo FRB 121102 entdeckt wurde. 
bild:  Rogelio Bernal Andreo, DeepSkyColors.com

Und diese Ergebnisse passen so gar nicht zu der These von der kosmischen Katastrophe als Ursache. Denn wenn solch ein Ereignis einmal gelaufen ist, sollte es eigentlich keine Signale mehr geben. Doch die geheimnisvolle Quelle namens FRB 121102 im Himmelsbereich des Sternbilds Fuhrmann blitzt. Und blitzt. Und blitzt. Nur mit einem Zehntel der Intensität der anderen bekannten Radioblitze zwar – aber eben immer wieder einmal.

Mindestens zehn Signale

«Die Ergebnisse scheinen auf den ersten Blick im Widerspruch zu stehen», sagt Spitler. Doch eben nur auf den ersten Blick. Denn, so vermutet sie: Die Sache lässt sich womöglich doch erklären.

Die Signale hatte Paul Scholz, ein Doktorand an der McGill University im kanadischen Montréal, in Daten des riesigen Arecibo-Radioteleskops in Puerto Rico gefunden. Es ist mit einem Spiegeldurchmesser von 305 Metern das weltweit grösste Einzelteleskop, in China entsteht gerade eine noch grössere Anlage mit 500 Metern Durchmesser. In den Arecibo-Daten fand Scholz, er ist auch Mitautor des aktuellen Artikels, nun Hinweise darauf, dass FRB 121102 mindestens zehn Mal hochenergetische Signale gesendet hatte. Und das nur in der vergleichsweise kurzen Zeit, in der die Forscher ihn im Visier hatten.

This undated handout photo provided by Seth Shostak, SETI Institute, shows the Arecibo radio telescope in Puerto Rico. The world’s largest single antenna, it has a million watt transmitter. Astronomers have their own cosmic version of the single person’s Valentine’s Day dilemma: Do you wait for that interesting person to call you or do you make the call yourself and risk getting shot down. Their version involves E.T. Instead of  love, astronomers are looking for life out there in the universe. For decades, astronomers have sat by their telescopes, listened and waited for a call from E.T. only to be left alone. So now some of them want to aim their best radars and lasers out to the sky to say “We’re here, call us” to the closest few thousand worlds. They can bring us all sorts of new technologies and answers to burning questions, some hope. (AP Photo/Seth Shostak, SETI Institute)

Das Arecibo-Teleskop in Puerto Rico: auch James Bond war hier, im Film «Goldeneye».
Bild: AP/SETI Institute

«Es ist nicht nur so, dass die Strahlungsausbrüche sich bei dieser Quelle wiederholen, auch Helligkeit und Spektralverhalten unterscheiden sich deutlich von anderen FRBs», beschreibt seine Kollegin Spitler. Doch wie geht das mit dem bisherigen Erklärungsansatz für die Signale aus den Tiefen des Alls zusammen? Das funktioniere durchaus, sagt die Forscherin: «Es könnte mehr als einen Weg geben, auf dem solche Radiostrahlungsausbrüche entstehen.»

Bei riesigen Gammastrahlungsblitzen sei es genauso. Da gebe es auch mindestens zwei Mechanismen, um kurze und lange Eruptionen zu erklären. Und so sei es wohl auch hier, sagt Spitler. Die Theorie von der kosmischen Katastrophe als Ursache der mächtigen Radiosignale könne durchaus weiter gelten. Es müsse aber eben noch etwas geben. Etwas, das auch wiederholte Blitze möglich mache.

Ein «Pulsar auf Steroiden»?

Ein junger, besonders energiereicher Neutronenstern, so glaubt Spitler, könnte die Quelle sein. Solch ein Himmelskörper hat einen geringen Durchmesser, vielleicht 20 Kilometer, ist aber schwerer als unsere Sonne – und damit extrem dicht. Normalerweise drehen sich Neutronensterne extrem schnell und haben ein unvorstellbar starkes Magnetfeld. Manche senden regelmässig Radiosignale aus. Sie werden Pulsare genannt.

Doch das hier muss noch etwas anderes sein. Denn FRB 121102 funkt in unregelmässigen Abständen. Die Forscher konnten in ihren Daten einige Ausbrüche innerhalb weniger Minuten nachweisen. Dann wiederum war wochenlang Ruhe – bis es schliesslich wieder einen Ausbruch gab. Womöglich, so spekulieren sie, wird gelegentlich bei einem Pulsar ein Blinksignal extrem verstärkt. Als einen «Pulsar auf Steroiden» beschreibt Jason Hessels vom Netherlands Institute for Radio Astronomy im niederländischen Dwingeloo die Sache.

Auch wenn das Bild eindrücklich ist – bisher wissen die Forscher noch viel zu wenig, über die Quelle der kosmischen Blitze. Sie brauchen: Daten, Daten, Daten. «Es ist eine sehr aufregende Zeit für die Untersuchung von FRBs», sagt Forscher Hessels. «Man kann mit beinahe jeder Quelle etwas Neues lernen.»

Zusammengefasst: Forscher haben erstmals eine Quelle gefunden, die wiederholt kurze Radioblitze ausgesendet hat – in unregelmässigen Abständen. Solche Fast Radio Bursts, kurz FRBs, gehören zu den grossen Rätseln der Astronomie. Die wiederholte Beobachtung an der gleichen Stelle lässt sich nicht mit bisherigen Annahmen zur Entstehung des Phänomens vereinbaren. Womöglich, glauben die Forscher, gibt es mehr als eine Erklärung für die hochenergetischen Blitze. Doch um das herauszufinden, müssen sie noch viel mehr davon beobachten.

Besseres Timing geht nicht: Diese Fotografen hätten bestimmt auch einen dieser Blitze eingefangen

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Zeno Hirt, 25.6.2017
Immer wieder mal schmunzeln und sich freuen an dem, was da weltweit alles passiert! Genial!

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    Alle Leser-Kommentare
  • ramonke 04.03.2016 09:29
    Highlight vieleicht ist es auch der todesstern der gerade die planeten der rebellen zerstört😳
    23 0 Melden
    • Tepesch 04.03.2016 10:35
      Highlight Oder die Starkiller-Basis ;-)
      8 0 Melden
    • Quool-Puut 04.03.2016 10:38
      Highlight War auch mein erster Gedanke: Aliens führen Krieg :-/
      4 2 Melden
  • Domino 04.03.2016 08:17
    Highlight Cool, die haben das Teleskop von James Bond nachgebaut. Weis jemand den Massstab?
    10 2 Melden
    • wololowarlord 04.03.2016 11:18
      Highlight nein, sie haben es aus battlefield 4 kopiert ;)
      5 1 Melden
    • ramonke 04.03.2016 13:35
      Highlight das in bf 4 ist das was gerade in china entsteht :)
      2 0 Melden

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