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Forschende entdecken mysteriöses „Herzschlag“-Signal im Weltall: „Boom, Boom, Boom“

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Von: Tanja Banner

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Das Teleskop „CHIME“ in Kanada hat den ungewöhnlichen Fast Radio Burst „aufgeschnappt“. (Symbolbild)
Das Teleskop „CHIME“ in Kanada hat den ungewöhnlichen Fast Radio Burst „aufgeschnappt“. (Symbolbild) © Courtesy of CHIME, with background edited by MIT News

Ein kanadisches Teleskop fängt ein ungewöhnliches Signal aus dem Universum auf. Das mysteriöse Signal hat einen „Herzschlag“, stellen die Forschenden fest.

Cambridge – Die unendlichen Weiten des Universums sind unglaublich beeindruckend und wunderschön, wie die ersten Bilder des „James Webb“-Weltraumteleskops gezeigt haben – doch alles verstanden haben Forschende noch lange nicht. Ein Phänomen, das noch längst nicht vollständig erklärt werden kann, sind die sogenannten „Fast Radio Bursts“ (auf Deutsch etwa „schnelle Radioblitze“, abgekürzt FRB). Der Begriff bezeichnet einen sehr kurzen (wenige Millisekunden langen) Ausbruch von Radiostrahlung mit unbekannter Herkunft im Weltall. 2007 wurde der erste FRB entdeckt, seitdem wurden hunderte dieser schnellen kosmischen Blitze aus verschiedenen Ecken des Universums gemeldet. Doch viele Fragen über die mysteriösen Signale – etwa wie sie entstehen oder woher sie kommen – sind bis heute ungeklärt.

Nun berichten Forschende vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge von einem aufsehenerregenden Radioblitz aus einer weit entfernten Galaxie. Das mysteriöse neue Signal habe bis zu drei Sekunden angedauert – etwa 1000 Mal länger als ein durchschnittlicher Fast Radio Burst. Innerhalb dieses Zeitfensters konnten die Forschenden eine weitere Besonderheit feststellen: Ausbrüche von Radiowellen wiederholten sich alle 0,2 Sekunden in einem klaren periodischen Muster – „ähnlich wie ein schlagendes Herz“, heißt es in einer Mitteilung des MIT.

Mysteriöses Signal im Weltall: „Boom, Boom, Boom – wie ein Herzschlag“

„Es war ungewöhnlich“, erinnert sich Daniele Michilli, der das Signal am Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) im Jahr 2019 entdeckt hat. „Es war mit etwa drei Sekunden nicht nur sehr lang, sondern es gab auch diese periodischen Spitzen, die bemerkenswert präzise waren und im Bruchteil einer Sekunde auftraten – Boom, Boom, Boom – wie ein Herzschlag“, erklärt der Forscher seine Entdeckung.

Das Signal mit dem komplizierten Namen FRB 20191221A gilt als der bislang am längsten andauernde Fast Radio Burst mit dem deutlichsten periodischen Muster, der bisher entdeckt wurde. Das mysteriöse Signal scheint aus einer Galaxie mehrere Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt zu stammen. Was genau die Quelle des Signals ist, ist für die Forschenden ein Rätsel. Sie vermuten jedoch, dass entweder ein Radiopulsar oder ein Magnetar – beides Arten von Neutronensternen – dahinterstecken könnte.

„Magnetar oder Pulsar auf Steroiden“: Unbekanntes Signal aus dem Weltall

„Es gibt nicht viele Dinge im Universum, die streng periodische Signale aussenden“, betont Michilli, der die Untersuchung des seltsamen Signals geleitet hat. „In unserer Galaxie kennen wir beispielsweise Radiopulsare und Magnetare, die rotieren und einen Emissionsstrahl ähnlich wie ein Leuchtturm aussenden“, erklärt der Forscher weiter und fügt hinzu: „Wir denken, dieses neue Signal könnte ein Magnetar oder Pulsar auf Steroiden sein.“

Das Forschungsteam um Michilli hofft, weitere periodische Signale von der bislang unbekannten Quelle zu entdecken, um sie dann als eine Art astrophysikalische Uhr zu nutzen. Vor allem interessiert die Forschenden die Frequenz der Ausbrüche und wie sie sich verändert. Da sich das Universum ausdehnt, entfernt sich die Signalquelle von der Erde – mithilfe der veränderten Frequenz könnten die Forschenden messen, wie schnell sich das Universum ausdehnt.

Es war ungewöhnlich. Es war mit etwa drei Sekunden nicht nur sehr lang, sondern es gab auch diese periodischen Spitzen, die bemerkenswert präzise waren und im Bruchteil einer Sekunde auftraten – Boom, Boom, Boom – wie ein Herzschlag.

Daniele Michilli

Mysteriöses „Herzschlag“-Signal aus dem Universum: Unglaublich hell und lang

Die Entdeckung des ungewöhnlichen Fast Radio Bursts wurde von Michilli und seinem Team im Fachjournal Nature veröffentlicht. In ihrer Studie zeigen die Forschenden, dass es Ähnlichkeiten zu Emissionen von Radiopulsaren und Magnetaren in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, gibt. Doch es gibt auch einen gravierenden Unterschied: FRB 20191221A scheint mehr als eine Million Mal heller zu sein. Michilli geht davon aus, dass die hellen Blitze von einem entfernten Himmelskörper stammen könnten, der normalerweise weniger hell ist, der jedoch aus einem bisher unbekannten Grund eine Reihe sehr heller Ausbrüche in einem seltenen Drei-Sekunden-Fenster ausstieß.

Ein paar Dinge wissen die Forschenden bereits über das mysteriöse Signal und seine Quelle: „Anhand der Eigenschaften dieses neuen Signals können wir sagen, dass sich um diese Quelle eine Plasmawolke befindet, die extrem turbulent sein muss“, erläutert Michilli. Weitere Ausbrüche des Signals könnten dazu beitragen, die Quelle und Neutronensterne im Allgemeinen besser zu verstehen. Michilli fasst die Fragen zusammen, die die Forschenden haben: „Diese Entdeckung wirft die Frage auf, was dieses extreme Signal verursachen könnte, das wir noch nie zuvor gesehen haben und wie wir dieses Signal nutzen können, um das Universum zu untersuchen.“ (tab)

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