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Nachrichten Wissen Mysteriöses Weltraumphänomen: Forscher finden erstmals Ursprung eines schnellen Radioblitzes
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06:00 28.06.2019
Blick vom Teleskopsystem Askap: Links die mittelgroße Galaxie im Sternbild Kranich am Südhimmel, die Heimat des Blitzes, rechts der Mond. Quelle: CSIRO/Alex Cherney
Washington/Epping

Astronomen haben erstmals den Ursprung eines einmaligen schnellen Radioblitzes in den Tiefen des Alls aufgespürt. Der extrem kurze Ausbruch von Radiostrahlung, den das Teleskopsystem Askap in Australien am 24. September 2018 registrierte, kam demnach aus einer 3,6 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie. Das berichtet das internationale Team um Keith Bannister von der australischen Forschungsorganisation CSIRO im Fachblatt „Science“. Zuvor hatte ein anderes Team bereits die Herkunft sich wiederholender schneller Radioblitze bestimmt, die aber die große Ausnahme sind.

Schnelle Radioblitze (Fast Radio Bursts; FRB) leuchten typischerweise nur tausendstel Sekunden am Firmament auf. Welcher Mechanismus hinter dem rätselhaften Phänomen steckt, ist ungeklärt. Die mysteriösen Blitze waren 2007 erstmals bemerkt worden. Seitdem wurden 85 dieser plötzlichen Ausbrüche von Radiostrahlung registriert. Fast alle Blitze sind einmalige Ereignisse. Nur in zwei Fällen wurden wiederholt schnelle Radioblitze an derselben Stelle beobachtet.

In einer und drei Milliarden Lichtjahre entfernten Zwerggalaxie, gelang den Astronomen die Heimat eines schnelles Radioblitzes zu identifizieren. Quelle: CSIRO/Dr Andrew Howells

Erstmalige Zuordnung ist ersehnter „Durchbruch“

Die Herkunft der Blitze ist wegen ihrer extrem kurzen Dauer schwer zu bestimmen. Eine der beiden Serien von Radioausbrüchen wurde vor zwei Jahren einer rund drei Milliarden Lichtjahre entfernten Zwerggalaxie zugeordnet. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht – und auch der Radioblitz – in einem Jahr zurücklegt: rund 9,5 Billionen Kilometer.

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Dank eines auf schnelle Radioblitze spezialisierten Beobachtungsmodus gelang den Astronomen um Bannister mit Askap nun zum ersten Mal die Zuordnung eines Einzelblitzes zu einer Galaxie. „Das ist der große Durchbruch, auf den das Feld gewartet hat, seit Astronomen die schnellen Radioblitze 2007 entdeckt haben“, urteilt der Forscher in einer CSIRO-Mitteilung. Askap steht für „Australian Square Kilometre Array Pathfinder“, also eine Art Pionieranlage für das geplante quadratkilometergroße Radioobservatorium SKA.

Ermittlungen durch „winzige Zeitdifferenzen“ möglich

Die Heimat des Blitzes ist der Analyse zufolge eine mittelgroße Galaxie im Sternbild Kranich am Südhimmel. Sie unterscheidet sich deutlich von der Heimat der Serienblitze. Die Himmelsposition des Einzelblitzes ließ sich aus den leicht unterschiedlichen Ankunftszeiten bei den insgesamt 36 Parabolantennen von Askap ermitteln. „Aus diesen winzigen Zeitdifferenzen – nur Bruchteile einer milliardstel Sekunde – konnten wir die Heimatgalaxie des Ausbruchs bestimmen und sogar seinen exakten Ausgangspunkt, 13.000 Lichtjahre außerhalb des Zentrums der Galaxie in der galaktischen Vorstadt“, erläutert Ko-Autor Adam Deller von der Swinburne University in Melbourne.

„Das ist, als würde man vom Mond aus die Erde beobachten und nicht nur Bescheid wissen, in welchem Haus eine Person lebt, sondern auch auf welchem Stuhl am Tisch im Esszimmer sie sitzt“, ergänzte Bannister. Die Galaxie war nach der Positionsbestimmung durch Askap mit einigen der größten Teleskope der Welt erkundet und charakterisiert worden. Die Forscher hoffen, dass diese und weitere derartige Funde dabei helfen, den Mechanismus hinter den schnellen Radioblitzen zu bestimmen.

Blitze verraten Menge der Materie zwischen den Galaxien

Darüber hinaus lassen sich die kurzen Blitze auch nutzen, um die Menge an Materie zwischen Galaxien zu bestimmen. Denn die Radioausbrüche werden von der Materie, die sie auf ihrem Weg passieren, in charakteristischer Weise verändert. Aus den Eigenschaften eines Blitzes lässt sich daher ablesen, wie viel Materie er durchkreuzt hat. Lässt sich die Länge seiner Flugstrecke messen, wie es jetzt gelungen ist, ergibt sich daraus die Materiedichte im intergalaktischen Raum. Für aussagekräftige Analysen muss zunächst allerdings die Herkunft einer ausreichenden Zahl von Radioblitzen bestimmt werden.

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Von RND/dpa

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