Nature-Fachartikel zu 16-tägigem Radio-Blitz-Signal veröffentlicht

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Künstlerische Darstellung unterschiedlicher Radioblitze über der kanadischen CHIME-Teleskopanlage (Illu.) Copyright: GreWi.de (mit Bildmaterial der CHIME Collaboration)

Künstlerische Darstellung unterschiedlicher Radioblitze über der kanadischen CHIME-Teleskopanlage (Illu.)
Copyright: GreWi.de (mit Bildmaterial der CHIME Collaboration)

Montreal (Kanada) – Schnelle Radioausbrüche, sogenannte Fast Radio Bursts (FRBs) sind ein noch unverstandenes Rätsel der Astronomie: Als Erklärung für die ebenso extrem energiereichen wie kurzlebigen Radioblitze diskutieren Astrophysiker neben noch unbekannten astrophysikalischen Phänomenen auch die Möglichkeit, dass es sich um das Ergebnis ferner technologischer Prozesse oder sogar gezielt gesendeter intelligenter Signale handeln könnte. Nachdem zuvor bereits sich wiederholende FRBs geortet werden konnten, haben Astronomen im vergangenen Februar erstmals eine ferne FRB-Quelle entdeckt, die in einem sich fortwährend wiederholenden Muster – alle 16 Tage – Radioblitze Richtung Erde sendet und dazu jetzt einen Fachartikel veröffentlicht.

Wie die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der „Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project“ bereits vorab via ArXiv.org berichtet hatte (…GreWi berichtete) und jetzt im Fachjournal “Nature” (DOI: 10.1038/s41586-020-2398-2) ausführen, haben sie die Quelle der sich alle 16 Tage wiederholenden Radioausbrüche mit der Bezeichnung „FRB 180916.J0158+65“ rund 500 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt verortet.

Es war das erste Mal, dass ein periodisch wiederkehrendes Muster in sogenannten FRB-Repeatern, also sich wiederholenden FRBs aus gleicher Quelle, identifiziert werden konnte. Bislang erschienen die registrieren Wiederholungen keinem Muster zu folgen. Mittlerweile haben andere Astronomen einen weiteren periodisch wiederkehrenden FRB geortet, der sich alle 157 Tage wiederholt (…GreWi berichtete).

Hintergrund
Bei FRBs handelt es sich um hochenergetische Radioblitze von nur wenigen Millisekunden Dauer. Bislang ist noch völlig unbekannt, wovon die ultrakurzen Radioblitze ausgelöst werden. Während selbst einige Astronomen hoffen, dass es sich zumindest bei einigen dieser Radioblitze um absichtlich oder indirekt von außerirdischen Zivilisationen ausgesandte Signale handeln könnte, vermuten andere extreme astrophysikalische Phänomene als Auslöser (…siehe Links u.). Bislang wurden 85 der mysteriösen Signale aus unterschiedlichen Himmelsrichtungen registriert. Alleine, dass die Signale nicht nur aus einer außerirdischen, sondern auch außergalaktischen Quelle entstammen, ist anhand der bislang vorliegenden Beobachtungdaten bekannt. Zumindest die Quelle eines der wenigen sich wiederholenden Radioblitze, das Signal „FRB121102“ konnte 2017 einer stark magnetisierten Umgebung zugeschrieben werden (…GreWi berichtete). Jüngste Verortungen eines einmaligen FRB zeigten dann jedoch, dass dieser aus einer gänzlich anderen astrophysikalischen Umgebung kam, woraus sich ableiten lässt, dass FRBs nicht zwangsläufig einer einzigen Quelle entstammen müssen (…GreWi berichtete).

Auf die Spur des ersten Musters gelangten die Astronomen und Astronominnen bei ihren Untersuchungen der FRB-Quelle „FRB 180916.J0158+65“ anhand ihrer Beobachtungen zwischen September 2018 und Oktober 2019 mit dem “CHIME-Radioteleskope” in der kanadischen Provinz British Columbia.

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Während dieser 400-tägigen Beobachtungsphase zeigten sich die wiederholenden Radiosignale über einen Zeitraum von je 4 Tagen, um dann wieder 12 Tage lang zu verstummen. Während einige dieser Zyklen keine sichtbaren Ausbrüche erzeugten, waren dennoch alle auf einen beobachteten 16-Tages-Zyklus abgestimmt.

„Die Entdeckung einer 16,35-tägigen Periodizität bei einer sich wiederholenden FRB-Quelle ist ein wichtiger Hinweis auf die mögliche Natur der diese Signale aussendenden Objekte“, so die Autoren der Studie.

Grundsätzlich deute die konstante Periodizität der Signale auf eine Quelle der Radiosignale, die eine “umlaufende Eigenschaft” besitze. Bei der Quelle scheint es sich also um ein Objekt zu handeln, das ein anderes mit einer Umlaufzeit von 16 Tagen umkreist. Die erdgerichteten Signale würden in diesem Fall immer dann ausgesandt, wenn die Quelle nicht von jenem Objekt verdeckt wird, das sie umkreist.

Unabhängig von Diskussionen um mögliche künstliche Quellen (…GreWi berichtete), diskutiert der Artikel der CHIME-Astronomen ausschließlich astrophysikalische Erklärungsansätze: So könne die Quelle der Radioblitze beispielsweise ein kompaktes Objekt, etwa ein Schwarzes Loch umkreisen. In diesem Fall könnte es dann nur an bestimmten Punkten seines Orbits Signale Richtung Erde senden. Es könne sich aber auch um ein binäres, also Zweikörpersystem aus einem gewaltigen Stern und einem Neutronenstern handeln, also einem extrem dichten Sternenkern, berichtete ein weiteres Team der Purdue University zu den CHIME-Daten ebenfalls via ArXiv.org. In diesem Fall würde der Neutronenstern die Radioblitze aussenden, diese Signale jedoch von lichtundurchlässigen Sonnenwinden seines Begleitsterns periodisch verdeckt.

In einem dritten Szenario diskutieren Wissenschaftler, dass der FRB-Rhythmus von einer anderen Objektart verursacht wird, bei der es sich um die direkte Quelle der Pulse handelt.

Gegenüber dem „New Scientist“ spekuliert hingegen der nicht an den veröffentlichten Studien beteiligte Astronom Leon Oostrum vom Niederländischen Institut für Radioastronomie auch die Frage nach einer möglichen intelligenten Quelle der Signale: „Sollte es sich um einen Sender einer außerirdischen Zivilisation handeln, so möchte man vermuten, dass er die Signale in einer schnelleren Frequenz übermitteln würde als in einem Abstand von jeweils 16 Tagen. (…) Man stelle sich vor, wie lange die Übertragung einer (komplexen) Botschaft dauert, wenn man nur alle 16 Tage ein Signal senden kann.“ Allerdings berücksichtigt diese Überlegung nicht, dass wir – eine technologische Quelle im Gedankenexperiment vorausgesetzt – natürlich nichts über deren Hintergründe, Sinn und Absicht wissen und somit jegliche Überlegungen in dieser Richtung rein spekulativ sind. Selbst irdische SETI-Astronomen haben schon über Konzepte nachgedacht, lediglich einfache Signaleinheiten statt komplexer Botschaften ins All zu senden, um damit erst einmal und grundsätzlich auf unsere Existenz hinzuweisen.

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Quelle: ArXiv.org, New Scientist, Nature

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