Extrem kurze und starke Ausbrüche von Radiostrahlung, Schnelle Radioblitze genannt, stellen Astrophysiker seit ihrer Entdeckung vor Rätsel. Jetzt haben Wissenschaftler einen Schnellen Radioblitz entdeckt, der von den bisher bekannten abweicht. Doch gerade die Tatsache, dass er in kein bekanntes Muster passt, könnte der Schlüssel zum Verständnis sein, was die seltsamen Ausbrüche auslöst.
Schnelle Radioblitze, auch Fast Radio Bursts (FRB) genannt, sind extrem kurze aber enorm energiereiche Ausbrüche von Radiostrahlung. "Ein Radioblitz dauert nur ein Tausendstel einer Sekunde und jeden Tag blinken tausende von Radioblitzen überall am Himmel", sagt Laura Spitler vom Max-Plack-Institut für Radioastronomie in Bonn. Sie leitet dort die Forschungsgruppe "Schnelle Radioblitze als astrophysikalische Werkzeuge".
Ein einzelner FRB kann so viel Energie freisetzen wie unsere Sonne in einem ganzen Monat. Obwohl die Ausbrüche so heftig und auch relativ häufig sind, wissen wir wenig über sie.
Schnelle Radioblitze sind überhaupt erst seit 2007 bekannt. Der amerikanische Astrophysiker Duncan Lorimer und der damalige Student David Narkevic entdeckten das Phänomen erstmals in Aufzeichnungen des Parkes Radioteleskopes in Australien.
Signale entstehen ausserhalb unserer Galaxie
Was genau die Blitze auslöst, können Wissenschaftler bislang nicht eindeutig erklären. Ihr Ursprung liegt aller Wahrscheinlichkeit nach jenseits unserer Galaxie. "Die Signale reisen mehr als 100 Millionen Jahre, bis sie bei uns ankommen", so Spitler.
Eine weitere Eigenschaft haben die bislang beobachteten Schnellen Radioblitze ausserdem gemeinsam, nämlich ihre Unvorhersehbarkeit. Die meisten FRB sind einmalige Ereignisse. Irgendwo am Himmel blitzt plötzlich eine solche kurze und gewaltige Energieentladung auf.
Astronomen wussten aber nie vorher, wann sie ihre Messgeräte auf welche Himmelsregion ausrichten mussten, um einen solchen Ausbruch einzufangen. Das macht ihre Erforschung sehr schwierig.
Inzwischen sind einzelne sogenannte Repeater identifiziert worden. Aus derselben Region erreichten mehrere Schnelle Radioblitze die Erde. Doch auch diese Wiederholungen sind unregelmässig. Ob und wenn ja wann ein erneuter Ausbruch zu messen sein wird, ist nicht vorherzusagen.
Neuer FRB passt in kein bekanntes Muster
Das ist bei dem neu entdeckten Schnellen Radioblitz FRB 180916.J0158+65 anders. Dieser FRB besitzt im Gegensatz zu allen bislang bekannten einen Rhythmus. "Bisher waren solche Blitze von einer Quelle nur zufällig zu messen aber bei FRB 180916.J0158+65 kann man vorhersagen, wann er nochmal zu beobachten ist", sagt Spitler.
Die Ausbrüche folgen einem Muster, das sich alle 16,35 Tage wiederholt. Vier Tage lang ist eine Reihe von Schnellen Radioblitzen zu messen. Danach herrscht 12 Tage lang Stille, bis das kosmische Spektakel erneut einsetzt.
Wissenschaftler hoffen, dass sie die Erforschung von FRB 180916.J0158+65 einer Erklärung der astrophysischen Prozesse näher bringt, die Schnelle Radioblitze erzeugen. Die bisherigen Hinweise haben zu einer Reihe von Hypothesen geführt, die durch die weitere Forschung überprüft werden müssen.
Was löst einen Schnellen Radioblitz aus?
Der Ursprung eines FRB muss enorm viel Energie enthalten. Bei einigen Schnellen Radioblitzen sehen Astronomen Hinweise darauf, dass an ihrer Quelle ein sehr starkes magnetisches Feld herrschen muss. Schwarze Löcher oder extrem schnell rotierende Neutronensterne kommen daher als Entstehungsort von FRB in Frage.
Der Zusammenbruch des Magnetfelds eines Neutronensterns könnte möglicherweise ebenfalls Schnelle Radioblitze hervorbringen. Das kommt vor, wenn der Neutronenstern als Supernova explodiert oder auch wenn zwei Neutronensterne in einem engen Doppelsternsystem miteinander verschmelzen.
Manche Forscher halten es auch für möglich, dass die Ursache für Schnelle Radioblitze ein astrophysikalischer Prozess ist, den wir noch gar nicht kennen. Beispielsweise könnte es Wechselwirkungen zwischen einem Neutronenstern und einem Schwarzen Loch geben, das der Stern umkreist, die bislang noch nicht gemessen und verstanden wurden.
Verwendete Quellen:
- Gespräch mit Dr. Laura Spitler, Leiterin der Lise-Meitner-Forschungsgruppe "Schnelle Radioblitze als astrophysikalische Werkzeuge" am Max-Planck-Institut für Radioastronomie
- Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America: Core Concept - Unraveling the enigma of fast radio bursts
- NewScientist: Extragalactic radio burst puzzles astronomers
- Nature: An extreme magneto-ionic environment associated with the fast radio burst source FRB 121102
- Max-Planck-Institut für Radioastronomie: Lise-Meitner-Forschungsgruppe "Schnelle Radioblitze als astrophysikalische Werkzeuge"
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