Wissenschaftler unter Beteiligung von Wolfgang Herrmann vom Astropeiler untersuchten eine bekannte Quelle von “Fast Radio Bursts” – ein bisher unerklärtes kosmisches Phänomen. Aufgrund Vergleiche mit früheren Messungen konnten die Wissenschaftler Schlüsse mit weitreichenden Konsequenzen ziehen: Jede Quelle von Fast Radio Burst wird sich wiederholen, wenn man nur lange genug sorgfältig beobachtet. Das Forschungsteam, eine einmalige Kooperation zwischen Berufsastromomen und Amateuren, nutzte vier Teleskope in Europa.

Fast Radio Bursts faszinieren die Astronomen seit über fünfzehn Jahren. Oft nur wenige tausendstel Sekunde dauernd, können diese kurzen Radioblitze aus den Tiefen des Universums mit Radioteleskopen beobachtet werden.

In einer neuen Studie nutzen die Wissenschaftler Teleskope in Schweden, Deutschland, den Niederlanden und Polen um eine sich wiederholende Quelle von Fast Radio Bursts zu beobachten.

„Dies ist die längste Studie eines Fast Radio Bursts“, erläutert Wolfgang Herrmann, Amateur-Radioastronom und Mitglied des Wissenschaftler-Teams.

Über etliche Wochen hinweg beobachteten die vier Teleskope bis zu 12 Stunden am Tag.

Die beteiligten Teleskope waren das 25-Meter Teleskop in Onsala, Schweden, eines der 25-Meter Teleskope in Westerbork, Niederlande, das 32-Meter Teleskop in Toruń, Polen und das 25-Meter Teleskop „Astropeiler Stockert“, Deutschland.

Das Teleskop in Deutschland wird von der gemeinnützigen Organisation „Astropeiler Stockert e.V.“ betrieben, deren Mitglieder im Wissenschafts-Team vertreten sind.

Insgesamt wurden von den Teleskopen 46 helle Radioblitze beobachtet. Jeder dauerte nur wenige tausendstel Sekunden.

Das Teleskop in Deutschland wird von der gemeinnützigen Organisation „Astropeiler Stockert e.V.“ betrieben, deren Mitglieder im Wissenschafts-Team vertreten sind. Insgesamt wurden von den Teleskopen 46 helle Radioblitze beobachtet. Jeder dauerte nur wenige tausendstel Sekunden.

„Diese Quelle wurde vorher mit einem wesentliche größeren Teleskop beobachtet, dem FAST in China. Daher wussten wir was zu erwarten war. Wir waren aber sehr von dem überrascht, was wir dann sahen: Von den von uns beobachteten Blitzen waren viel mehr sehr hell als wir erwartet hatten“, erklärt Franz Kirsten, Astronom am Onsala Space Observatorium, Chalmers.

Wenn diese sich wiederholende Quelle typisch ist, dann kann man zwei überraschende Schlussfolgerungen ziehen, ist die Überlegung der Astronomen.
Zum einen weisen die neuen Beobachtungen auf eine unerwartete Interpretation von Fast Radio Bursts hin.

Die meisten bisher beobachteten Fast Radio Bursts von diversen Quellen waren einzelne Ereignisse.

„Da aber einige sich wiederholen, wurde spekuliert, dass unter Umstände alle solche Wiederholer sind. Jetzt haben wir eine Statistik, die es uns erlaubt valide Vergleiche zwischen Wiederholern und Nicht-Wiederholern anzustellen. Und in der Tat sieht es danach aus, dass alle Fast Radio Bursts Wiederholer sind, wenn man nur lange genug beobachtet“, sagt Team-Mitglied Omar Ould-Boukattine, Astronom bei ASTRON und der Universität Amsterdam.

Zum anderen: Die hellsten Fast Radio Bursts können aus sehr großen Entfernungen empfangen werden.

„Wir denken, dass so helle Blitze noch aus den am weitesten entfernten Galaxien gesehen werden können. Galaxien, so entfernt wie die jüngst von dem James Webb Space Teleskop entdeckten, von denen das Licht aus Zeiten zu uns kommt als das Universum erst ein paar hundert Millionen Jahre alt war“, sagt Marcin Gawroński, Teammitglied an der Nicolaus-Copernicus-Universität in Toruń, Polen.

Obwohl die Wissenschaftler noch nicht wissen was die Ursache dieser Radioblitze ist, gibt es doch viele Anzeichen, dass sie etwas mit dichten, stark magnetisierten Überresten explodierter Sterne zu tun haben, die als Magnetare und Neutronensterne bekannt sind. „Wenn wir Fast Radio Bursts aus den Zeiten sehen können, als die ersten Sterne und Galaxien leuchteten, dann gibt uns dies komplett neue Möglichkeiten die Frühzeit der Geschichte des Universums zu erkunden“, sagt Franz Kirsten

Mehr zu dieser Forschung
Die Ergebnisse dieser Forschung sind veröffentlicht in A link between repeating and non-repeating fast radio bursts through their energy distributions, erschienen am 4. Januar 2024 in dem Journal Nature Astronomy.

Das Wissenschaftsteam besteht aus Franz Kirsten (Onsala Space Observatory, Chalmers, Schweden), Omar S. Ould-Boukattine (ASTRON und Universität Amsterdam, Niederlande), Wolfgang Herrmann (Astropeiler Stockert e.V., Deutschland), Marcin P. Gawronski (Nicolaus Copernicus Universität, Toruń, Polen), Jason W. T. Hessels (Universität Amsterdam, Niederlande), W. Lu (UC Berkeley, USA), Mark P. Snelders (Universität Amsterdam, Niederlande), P. Chawla (Universität Amsterdam, Niederlande), Jun Yang (Onsala Space Observatory, Chalmers, Schweden), R. Blaauw (ASTRON, Niederlande), Kenzie Nimmo (MIT, USA), W. Puchalska (Nicolaus Copernicus Universität, Toruń, Polen), P. Wolak (Nicolaus Copernicus Universität, Toruń, Polen), und R. van Ruiten (Universität Amsterdam, Niederlande).

Die Quelle, die von dem Team untersucht wurde, wurde am 24. November 2020 durch das CHIME Teleskop in Kanada im Sternbild Stier entdeckt. Sie ist unter der Katalognummer FRB 20201124A registriert. Diese Quelle gehört zu einer Galaxie ähnlicher Größe wie unsere Milchstraße. Sie ist so weit entfernt, dass das Licht von dort annähernd 1,3 Milliarden Jahre gebraucht hat um uns zu erreichen.

Kontakte

Wolfgang Herrmann, astronomer, Astropeiler Stockert e.V., Deutschland, messbetrieb@astropeiler.de, +49 2253 544030
Robert Cumming, astronomer and communicator, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, Schweden, robert.cumming@chalmers.se, +46 70 4933114
Franz Kirsten, astronomer, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, Schweden franz.kirsten@chalmers.se +46 31 772 5532