http://www.karinajett.com/-gwz-a5bxx

Herkunft seltsamer Signale : Radioblitze vom toten Stern

  • -Aktualisiert am

Künstlerische Darstellung eines Magnetars, der intensive Radioblitze aussendet. Bild: McGill Unversity

Mehr als zehn Jahre r?tselten Astronomen über die Herkunft der ?schnellen Radioblitze“ – nun scheinen sie der Antwort sehr viel n?her gekommen zu sein.

          3 Min.

          Im Jahr 2007 fanden Radioastronomen den ersten, seither sind gut hundert dazugekommen: r?tselhafte, ultrakurze und extrem helle Blitze von Radiostrahlung. Sie erscheinen unvermittelt irgendwo am Himmel, die meisten nur ein einziges Mal. Andere blinken und flackern, vielleicht sogar mit einem regelm??igen Muster. Sicher war bislang nur, dass sie von sehr weit weg stammen: S?mtliche der ?Fast Radio Bursts“, kurz FRB, genannten Erscheinungen ereigneten sich in Millionen Lichtjahre entfernten Galaxien. Das machte es unm?glich, herauszufinden, was die Mega-Radiosignale, von denen manche hundert Millionen Mal mehr Energie aussenden als unsere Sonne, ausl?st.

          Am 28. April 2020 ?nderte sich das. Kurz nach 14.30 Uhr Weltzeit empfing das Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (Chime), ein Radioteleskop im Westen Kanadas, mit dem schon mehrere FRBs entdeckt worden waren, zwei kurze Radioblitze aus der Richtung des Sternbild Füchschen. Sie stammten offenbar aus unserer eigenen Galaxie, der Milchstra?e: An der entsprechenden Position befindet sich ein sogenannter Magnetar, eine schnell rotierende Sternleiche. Mit rund 30.000 Lichtjahren liegt sie der Erde geradezu nahe – zumindest im Vergleich zu den bis dato entdeckten Blitzen.

          ?Das ist das erste Mal, dass wir einen exotischen Radioausbruch einem astrophysikalischen Objekt zuordnen konnten“, sagt Kiyoshi Masui vom Massachusetts Institute of Technology in den Vereinigten Staaten. Gemeinsam mit einem internationalen Team berichtete Masui vergangene Woche über den Fund in der Fachzeitschrift ?Nature“.

          Das Objekt, nach seinen Himmelskoordinaten SGR 1935+2154 genannt, geh?rt zur Handvoll bekannter Magnetare unserer Heimatgalaxie. Man kannte ihn bislang als sogenannten ?Soft Gamma Repeater“, als ein Objekt also, das beizeiten Gammastrahlung ausstrahlt. Bis zum April 2020 galt er als unauff?lliger Vertreter seiner Art, dann aber bemerkte das ?Burst Alert Telescope“ an Bord des Gammasatelliten Swift, dass die Aktivit?t des Objekts pl?tzlich zunahm. Dazu kam heftige R?ntgenstrahlung: Die Astronomen lie?en SGR 1935+2154 fortan nicht mehr aus den Augen.

          Unbeweglich unterm Sternenhimmel: Das kanadische Chime Radioteleskop wurde ursprünglich entworfen, um anhand der Verteilung von Wasserstoff die Expansionsgeschichte des Universums zu studieren.
          Unbeweglich unterm Sternenhimmel: Das kanadische Chime Radioteleskop wurde ursprünglich entworfen, um anhand der Verteilung von Wasserstoff die Expansionsgeschichte des Universums zu studieren. : Bild: AFP

          Die beiden Radiopulse vom 28. April dauerten nur wenige Millisekunden und erschienen bei einer Frequenz zwischen 400 und 800 Megahertz. Um sicherzugehen, dass sie tats?chlich den ersten FRB der Milchstra?e gefunden hatten, mussten Masui und seine Kollegen aus dem schwachen Antennensignal die ursprünglich freigesetzte Energie herausrechnen. Dies gestaltete sich schwierig: Chime besteht aus vier fu?ballfeldgro?en Reflektoren, welche die Form einer Skateboard-Halfpipe haben. Da es ohne bewegliche Teile auskommt, kann es nur den Teil des Himmels betrachten, der gerade durch den Meridian wandert. SGR 1935+2154 stand jedoch zum entscheidenden Zeitpunkt in der Peripherie des vom Teleskop abgedeckten Himmelsareals. Erst nach einer aufwendigen Analyse fanden die Forscher, dass die Blitze etwa 3000 Mal so hell waren wie jede andere je von einem Magnetar registrierte Radiostrahlung. Sie waren damit ebenso leuchtstark wie einige extragalaktische FRBs.

          Rotierende Sternleiche wird zum kosmischen Leuchtturm

          Ein in den Vereinigten Staaten stationiertes Radioteleskop namens Stare2 best?tigte dieses Resultat. Mit dem chinesischen ?Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope“ Fast, dem mit 500 Meter Durchmesser gr??ten Radioteleskop der Welt, konnten zwei Tage sp?ter zudem weitere Radiowellen schwacher Intensit?t aufgefangen werden. Dank seiner Gr??e bestimmte Fast die Himmelsposition der Radioquelle erheblich pr?ziser als Chime und Stare2. So blieb kein Zweifel mehr: SGR 1935+2154 war Ausgangspunkt des Ausbruchs, der gem?? der Namenskonvention für schnelle Radioblitze die Bezeichnung FRB 200428 erhielt.

          Astrophysiker hatten Magnetare schon seit l?ngerem im Verdacht, für FRBs verantwortlich zu sein. Der neue Fund l?st das R?tsel aber noch nicht ganz: Unter den hundert bisher gesichteten extragalaktischen Blitzen waren einige millionenfach heller als FRB 200428. Die Forscher vermuten, dass Magnetare zu diesen nochmals h?heren Energieausst??en nur kurz nach ihrer Entstehung f?hig sind und anschlie?end den dazu n?tigen Schwung verlieren. SGR 1935+2154 w?re dementsprechend ein gealterter Magnetar. Doch das ist bislang nur graue Theorie.

          Das gilt auch für bisherige Antworten auf die Frage, wie die Sternleichen überhaupt derart starke Radioausbrüche ausl?sen. Unter Magnetaren stellen Astrophysiker sich Neutronensterne vor, also stabile Endkonfigurationen einst massereicher Sterne. Sie sind unglaublich kompakt; vereinen sie doch eine bis zwei Sonnenmassen auf einen Radius von nur etwa zwanzig Kilometern. Ihr extrem starkes Magnetfeld kann elektrisch geladene Teilchen bis fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, wodurch an den Magnetpolen energiereiche Strahlung – darunter Radiostrahlung – entlang schmaler Korridore ausgesendet wird. Gleichzeitig wirbelt der winzige Stern in Sekundenbruchteilen um seine Achse und schwenkt die Strahlen durch das All wie die Lichtstrahlen eines Leuchtturms.

          Dieses Szenario wurde bereits oft beobachtet, aber nur in Form der Pulsare, der energie?rmeren Variante der Magnetare. Weder für die extremen Leuchtkr?fte der FRBs noch für die Tatsache, dass diese im Gegensatz zu den periodischen Pulsarsignalen nur sporadisch auftreten, haben die Forscher bislang eine zufriedenstellende Erkl?rung. In ihrem Aufsatz spekulieren sie, dass die Leuchtturmstrahlen auf Materie in der Umgebung treffen, die von dem Vorl?uferstern zurückgelassen wurde. ?Was astrophysikalisch in Magnetaren und Pulsaren passiert, ist noch nicht gut verstanden“, sagt Masui. ?Deshalb halten wir unsere Augen nach anderen Magnetaren offen. Das Entscheidende wird nun aber sein, dieses Exemplar eingehend zu studieren, um zu erfahren, was es uns über FRBs erz?hlen kann.“

          Weitere Themen

          Wem geh?rt eigentlich das Weltall? Video-Seite ?ffnen

          Erkl?rvideo : Wem geh?rt eigentlich das Weltall?

          Goldgr?berstimmung im Weltall. Immer mehr Staaten wollen Planeten erobern, Bodensch?tze nutzen, Tourismus im All betreiben. Doch dürfen sie das? Kann ein Staat einen Planeten beanspruchen? Wem geh?rt das Weltall?

          Topmeldungen

          Wer hat wie viel zu sagen im VW-Reich?

          Volkswagen : Kampf um Wolfsburg

          Der Burgfrieden von VW br?ckelt. Konzernchef und Betriebsratschef streiten über die Besetzung wichtiger Vorstandsposten – doch es geht um viel mehr.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu best?tigen.
          汤姆叔叔-在线视频