Fast Radio Burst 12.06.2020, 13:20 Uhr

Radiosignal aus dem All kehrt regelmäßig wieder: Forscher haben Theorie

Ein Radiosignal aus dem All stellt Astronomen vor ein Rätsel: Der Impuls aus einer fernen Galaxie kehrt regelmäßig wieder und folgt einem exakten Muster.

Das Lovell-Teleskop. Foto: University of Manchester

Das Lovell-Teleskop.

Foto: University of Manchester

Es sind Signale aus weit entfernten Welten: Sogenannte Fast Radio Bursts (FRB) oder auch Blitzare sind extrem kurze Impulse im Bereich der Radiostrahlung mit einer Dauer von wenigen Millisekunden. Das Phänomen ist erst seit wenigen Jahren bekannt und gibt Rätsel auf. Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie extragalaktischen Ursprungs sind. Woher genau sie kommen und wie sie entstehen, darüber herrscht allerdings nach wie vor Unklarheit.

Sie könnte  von Sonneneruptionen herrühren oder aber von Neutronensternen stammen. Solche Objekte entstehen am Ende der Entwicklung massereicher Sterne – sprich: nach der Explosion von Sonnen. Sie rotieren sehr schnell um die eigene Achse und haben überaus starke Magnetfelder. Es gibt sogar Theorien, laut denen die Signale von Außerirdischen stammen könnten, wenngleich diese in der Fachwelt eher als unwahrscheinlich gelten.

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Forscher beobachten Radiosignal über Jahre

Jetzt haben Astronomen eine Entdeckung gemacht, die ein weiteres Mysterium zu unserem Wissen über die schnellen Radioblitze hinzufügt.  Mithilfe des Lovell-Teleskops am Jodrell-Bank-Radioobservatorium der University of Manchester beobachtete das Forscherteam über Jahre einen Radioblitz mit dem Namen FRB 121102 (benannt nach einer ersten Entdeckung am 2. November 2012) und stellten ein Muster fest: Das Signal folgt offenbar einem klaren Rhythmus, der sich alle 157 Tage wiederholt. Laut der Studie des internationalen Teams tauchen die Blitze 90 Tage lang auf und verschwinden dann für exakt 67 Tage. Es ist das zweite Mal, dass ein solches Muster beobachtet werden konnte. Im Februar 2020 wurde im FRB namens 180916.J0158+65 ebenfalls ein Rhythmus festgestellt, allerdings mit deutlich kürzeren Intervallen.

Stammen die Signale von einer Sternenexplosion?

Die neueste Entdeckung ist das Ergebnis eines überaus aufwendigen Prozesses. Denn die Forscher mussten für ihre Beobachtungen nicht nur nur die Signale selbst aufzeichnen, sondern auch die Zeiträume im Blick behalten, in denen nichts passierte: Sie mussten, bildhaft gesprochen, zwischen den Zeilen lesen.

Oder wie Benjamin Stappers, der das MeerTRAP-Projekt zur Suche nach FRBs mit dem MeerKAT-Teleskop in Südafrika leitet, es ausdrückt: „Nichterkennungen waren genauso wichtig wie die Erkennungen.“

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Mit der Studie hat das Forscherteam nun wichtige Hinweise gelifert, die Aussagen über den Ursprung der schnellen Radiosignale zulassen können. Die beobachtete Regelmäßigkeit spricht dagegen, dass es sich bei den FRB um einmalige Folgen etwa einer Sternenexplosion handelt. „Es ist ein aufregendes Ergebnis, da es erst das zweite System ist, bei dem wir glauben, diese Modulation in der Blitz-Aktivität zu erkennen“, so Kaustubh Rajwade von der University of Manchester, der die Studie leitet.

„Aufregende Entdeckung zeigt, wie wenig wir wissen“

Wiederholte FRBs könnten durch die Präzession, also die Verschiebung der magnetischen Achse, eines hochmagnetisierten Neutronensterns erklärt werden. Nur: eine Präzessionsperiode bei derart großen Magnetfeldern von exakt 157 Tagen ist kaum zu erklären. Die jetzige Entdeckung würde also eher gegen diese These sprechen, so Rajwade.

„Diese aufregende Entdeckung zeigt, wie wenig wir über die Herkunft von FRB wissen“, sagte Duncan Lorimer von der West Virginia University, der zusammen mit dem Doktoranden Devansh Agarwal an der Entwicklung der Datenanalysetechnik beteiligt war, die zu der Entdeckung geführt hat. Bis die Astronomen sich ein genaueres Bild machen können, seien nun zahlreiche weitere Beobachtungen nötig, so Lorimer.

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Von Peter Sieben

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