Zusammenfassung:
Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Sydney in Australien nutzte das MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika und das James Webb-Weltraumteleskop, um den bislang am weitesten entfernten schnellen Radioausbruch, FRB 20240304B, einzufangen und zu lokalisieren. Seine Quelle liegt in einer Galaxie etwa 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Das Signal breitete sich mehr als 10 Milliarden Jahre lang im Universum aus, mehr als doppelt so viel wie die vorherige FRB-Aufzeichnung. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der neuesten Ausgabe von Science veröffentlicht.
Künstlerillustration der FRB 20240304B-Erkennung. Quelle: „Wissenschaft“
Fast Radio Bursts (FRBs) geben Astronomen seit ihrer ersten Entdeckung Rätsel auf. Bei diesem Phänomen handelt es sich um einen Radioimpuls, der einige Millisekunden dauert und von außerhalb der Milchstraße stammt. Sein physikalischer Ursprung ist rätselhaft, aber seine Energie ist extrem hoch. Trotz vieler Bemühungen und der Entwicklung relevanter Theorien durch Wissenschaftler ist der Ursprung von FRBs noch nicht vollständig geklärt. Derzeit sind Magnetare Kandidaten für einige Quellen; Einige Astronomen glauben, dass es sich dabei um das Geräusch handeln könnte, das entsteht, wenn zwei Sterne kollidieren. und einige Astronomen sind eher bereit zu glauben, dass dies eine Botschaft von Außerirdischen ist – möglicherweise verursacht durch das „Leck“ von Technologie aus fortgeschrittenen außerirdischen Zivilisationen.
Dieser Funkblitz dauerte nur wenige Millisekunden und setzte ebenfalls enorme Energie frei. Am 4. März 2024 nutzte das MeerTRAP-Projekt zunächst MeerKAT, um den Ausbruch einzufangen, und Astronomen nutzten dann die Nahinfrarotkamera und das Spektrometer von Webb, um seine „Heimat“ zu finden. Das Spektrum ergibt eine Rotverschiebung von etwa 2,148, was der Zeit entspricht, als das Universum noch sehr jung war. In der Vergangenheit konnten große Bodenteleskope diesen Wirt nicht sehen, weil er klein und dunkel war, aber Webbs Infrarotfähigkeiten konnten ihn einfangen.
Nachdem die Astronomen den Standort bestimmt hatten, stellten sie fest, dass es sich bei dem Wirt nicht um die reifen großen Galaxien handelte, in denen sich die meisten FRBs befinden, sondern um eine massearme, metallarme Zwerggalaxie, die schnell Sterne bildete. Diese Art von Umgebung ist jung und aktiv an der Sternentstehung beteiligt, was die „Entstehung von Magnetaren“ weiter stützt: Nachdem ein massereicher Stern zu einer Supernova geworden ist, hinterlässt er einen Neutronenstern mit einem starken Magnetfeld, der in kurzer Zeit explodieren kann. Wenn die Verschmelzung auf alten Neutronensternen beruht, dauert die Entwicklung normalerweise länger, was für diese kleine Galaxie nicht geeignet ist. Auf dieser Grundlage geht das Team davon aus, dass zumindest einige der entfernten FRBs von jungen Magnetaren stammen könnten.
Der entscheidende Punkt bei diesem Ergebnis ist, dass das Funksignal mit dem ionisierten Gas auf seinem Weg „interagiert“, während es „herausströmt“. Zwischen verschiedenen Frequenzen, die die Erde erreichen, besteht ein geringfügiger Zeitunterschied, der auf die in der Mitte verborgene Materie schließen lässt. Es gibt eine große Menge dünner Gas- und kosmischer Netzstrukturen zwischen Galaxien, die zu normalen Zeiten fast unsichtbar sind, aber der FRB beleuchtet die gesamte Sichtlinie wie eine Taschenlampe. Dieses Signal brach nicht nur den Entfernungsrekord, sondern lieferte auch neue Proben für die Kartierung der Verteilung von Materie, Magnetfeld und intergalaktischem Medium im frühen Universum.
Das Forschungsteam gab an, dass der nächste Schritt darin bestehen wird, ein empfindlicheres Radioarray zu verwenden, um die Infrarotausrüstung des Webb-Teleskops zu überlagern, um weiterhin nach Signalen früher im Universum und näher an den Sternen der ersten Generation zu suchen.
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