Mysteriöse Radiosignale sind ein heißes Thema in der Astronomie, seit ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Außerirdische versuchen könnten, Kontakt mit der Erde aufzunehmen.
Diese seltsam hellen Lichtblitze, die im Radioband des elektromagnetischen Spektrums registriert werden, erscheinen vorübergehend und zufällig aus dem Weltraum.
Sie sind als Fast Radio Bursts (FRBs) bekannt und wurden erst vor 15 Jahren erstmals entdeckt. Wissenschaftler wissen jedoch nie, woher sie stammen.
Jetzt ist einem internationalen Expertenteam ein Durchbruch gelungen, der endlich Hinweise auf die Quelle liefern könnte.
Sie sagen, dass ein solcher FRB mit der Bezeichnung 20190520B wahrscheinlich aus einem Doppelsternsystem am Rande einer metallarmen Zwerggalaxie stammt, die fast drei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Geheimnisvoll: Wissenschaftler sagen, dass ein schneller Radioausbruch (FRB), bekannt als 20190520B, offenbar von einem „kompakten Objekt“ kommt, das sich neben einem massereichen Stern mit starken Sternwinden befindet (siehe Abbildung)
Es ist unklar, was genau die Quelle ist – was die Vermutung weckt, dass außerirdisches Leben dafür verantwortlich sein könnte –, aber es scheint von einem „kompakten Objekt“ zu stammen, das sich neben einem massereichen Stern mit starken Sternwinden befindet.
Wissenschaftler, die an der neuen Studie beteiligt waren, sagten, dass es sich bei dem Objekt um ein Schwarzes Loch oder einen stark magnetisierten Neutronenstern – einen sogenannten Magnetar – handeln könnte, obwohl keine der beiden Theorien „unter Berücksichtigung aller Daten“ ganz passt.
Sie kamen zu ihrer Schlussfolgerung, nachdem sie herausgefunden hatten, dass der FRB während der Analyse zweimal sein Signal auf dramatische Weise veränderte.
Die einzige Erklärung dafür sei, so die Experten, dass die ihn umgebenden Magnetfelder durch eine „turbulente“ Kraft umgekehrt oder verdreht worden sein müssten.
Sie glauben, dass das Signal relativ nahe an seiner Quelle „den dichten und veränderlichen Sternwind eines Begleitsterns“ passiert haben muss, um etwas „so Unordentliches wie ein Wollknäuel“ zu erzeugen.
Einige FRBs scheinen einmalige Ereignisse zu sein, weshalb eine katastrophale Explosion wie eine extreme Supernova als mögliche Erklärung für sie angesehen wurde.
Aber bei weniger als 5 Prozent der Hundert gefleckten Tiere wurde beobachtet, dass sie sich wiederholen, gelegentlich in einem regelmäßigen Muster.
FRB 20190520B war der erste dauerhaft aktive repetitive FRB, der jemals entdeckt wurde.
Es stand im Mittelpunkt der neuen Studie und wurde von Forschern der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC) und der West Virginia University mithilfe des Parkes Telescope in Australien und des Green Bank Telescope in den USA analysiert.
In ihrer Arbeit sagten die Wissenschaftler, sie hätten „turbulente Magnetfelder rund um den sich wiederholenden FRB“ entdeckt.
„Diese Beobachtung legt nahe, dass die Impulse der Radiowellenemission von einem kompakten Objekt stammen könnten, das von einem binären Begleiter mit starken Sternwinden begleitet wird“, fügten sie hinzu.
Schlussfolgerung: Wissenschaftler, die an der neuen Studie beteiligt waren, sagten, dass es sich bei dem Objekt um ein Schwarzes Loch oder einen stark magnetisierten Neutronenstern – einen sogenannten Magnetar – handeln könnte, obwohl keine der beiden Theorien „unter Berücksichtigung aller Daten“ ganz zutrifft.
Die Forscher behaupteten, dass ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch die Quelle sein könnte, da beide zuvor in Doppelsternsystemen mit Begleitern gefunden wurden, die massive Sternwinde haben.
Ein solches Beispiel ist SS433, das mit einem Supernova-ähnlichen Radionebel in Verbindung gebracht wird. W50.
Bei der Durchsicht aller Daten sagten sie jedoch, dass keine der beiden Theorien ganz passte, was bedeutete, dass weitere Forschung erforderlich sei.
Dr. Li Di und sein Team vom NAOC wollen nun mehr über die magnetisierte Umgebung rund um FRBs erfahren, in der Hoffnung, beim Verständnis, wo genau diese Signale herkommen, einen weiteren Schritt voranzukommen.
FRBs – beschrieben als „kurze und mysteriöse Leuchtfeuer“ – wurden in verschiedenen und entfernten Teilen des Universums sowie in unserer eigenen Galaxie gesichtet.
Nicht nur ihre Herkunft ist unbekannt, sondern auch ihr Aussehen ist unvorhersehbar.
Frühere Beobachtungen deuten stark darauf hin, dass Repeater und Einzelstücke aus unterschiedlichen Mechanismen und astrophysikalischen Quellen entstehen.
Während sich Radiowellen durch den Weltraum bewegen, kann jedes interstellare Gas oder Plasma auf dem Weg die Eigenschaften und Flugbahn der Welle verzerren oder zerstreuen.
Der Grad der Streuung einer Radiowelle kann Hinweise darauf geben, wie viel Gas sie durchlaufen hat und möglicherweise auch, wie weit sie von ihrer Quelle zurückgelegt hat.
Die meisten Ausbrüche flammen nur einmal auf und werden dann nie wieder gesehen – was sie laut Astronomen unmöglich vorhersehbar macht.
Einige zeigen wiederholte Aktivität, aber bis vor kurzem wurde festgestellt, dass diese völlig zufällig ist.
Das Vorhandensein einer regelmäßigen Abfolge der Ausbruchsaktivität könnte darauf hindeuten, dass die starken Ausbrüche mit einem großräumigen kosmischen Phänomen verbunden sind.
Dazu könnte die Umlaufbewegung eines massereichen Sterns, eines Neutronensterns in einem Doppelsternsystem oder eines Schwarzen Lochs gehören.
Die neue Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
SCHNELLE RADIOBURTSTS SIND KURZE FUNKEMISSIONEN AUS DEM RAUM, DEREN URSPRUNG UNBEKANNT IST
Schnelle Funkausbrüche (FRBs) sind Funkemissionen, die vorübergehend und zufällig auftreten und daher nicht nur schwer zu finden, sondern auch schwer zu untersuchen sind.
Das Rätsel liegt darin, dass nicht bekannt ist, was einen so kurzen und scharfen Ausbruch hervorrufen könnte.
Dies hat einige zu Spekulationen geführt, dass es sich dabei um alles Mögliche handeln könnte, von kollidierenden Sternen bis hin zu künstlich erzeugten Nachrichten.
Wissenschaftler, die nach schnellen Funkstößen (FRBs) suchen, von denen einige glauben, dass sie von Außerirdischen gesendete Signale sein könnten, könnten jede Sekunde passieren. Die blauen Punkte in dieser künstlerischen Darstellung der Filamentstruktur von Galaxien sind Signale von FRBs
Der erste FRB wurde bereits 2001 von Radioteleskopen entdeckt bzw. „gehört“, aber erst 2007 entdeckt, als Wissenschaftler Archivdaten analysierten.
Aber es war so vorübergehend und scheinbar zufällig, dass es Jahre dauerte, bis Astronomen zu dem Schluss kamen, dass es sich nicht um einen Defekt in einem der Instrumente des Teleskops handelte.
Forscher des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics weisen darauf hin, dass FRBs zur Untersuchung der Struktur und Entwicklung des Universums verwendet werden können, unabhängig davon, ob ihr Ursprung vollständig verstanden ist oder nicht.
Eine große Population weit entfernter FRBs könnte als Materialsonden über gigantische Entfernungen dienen.
Dieses dazwischenliegende Material verwischt das Signal des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB), der vom Urknall übrig gebliebenen Strahlung.
Eine sorgfältige Untersuchung dieses dazwischenliegenden Materials sollte zu einem besseren Verständnis grundlegender kosmischer Bestandteile führen, etwa der relativen Mengen an gewöhnlicher Materie, dunkler Materie und dunkler Energie, die sich darauf auswirken, wie schnell sich das Universum ausdehnt.
FRBs können auch verwendet werden, um herauszufinden, was den „Nebel“ von Wasserstoffatomen, der das frühe Universum durchdrang, in freie Elektronen und Protonen auflöste, als die Temperaturen nach dem Urknall abkühlten.