Überraschend anders: Astronomen haben erstmals den Ursprung eines nicht wiederholten kosmischen Radioblitzes ermittelt – dem häufigsten Typ dieser mysteriösen ultrakurzen Radiopulse. Demnach stammt dieser Radioburst aus einer 3,6 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie. Das Überraschende jedoch: Die Quelle dieses Einzel-Radiopulses ist ganz anders als eines zuvor lokalisierten Serien-Radiobursts, wie die Forscher im Fachmagazin „Science “ berichten.
Fast Radiobursts (FRB) geben Astronomen bislang Rätsel auf. Denn noch ist völlig unbekannt, woher diese wenige Millisekunden kurzen, aber extrem energiereichen Radiopulse kommen und was sie verursacht. Erst 2017 gelang es Forschern, die Quelle des sich wiederholenden Radiobursts FRB 121102 auf eine drei Milliarden Lichtjahre entfernte Zwerggalaxie zurückzuführen – er ist demnach extragalaktischen Ursprungs. Die starke Polarisierung dieser Radiosignale sprach zudem für ein stark magnetisiertes Entstehungsumfeld.
36 Antennen und ein Radioblitz
Das Problem jedoch: „Serientäter“ wie FRB 121102 sind die Exoten unter den kosmischen Radioblitzen. Nahezu alle anderen bisher eingefangenen Radiobursts waren einmalige Ereignisse – sie blitzten kurz auf und dann kam aus dieser Quelle nichts mehr. Genau dies machte es bisher nahezu unmöglich, ihre Quelle genauer zu lokalisieren. Denn bis genügend Radioteleskope für eine Triangulation auf Empfang sind, ist der Puls bereits vorüber.
Jetzt jedoch haben Astronomen um Keith Bannister von der australischen Forschungsorganisation CSIRO dieses Problem gelöst. Sie nutzten die 36 über sechs Kilometer verteilten Radioantennen des Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) als Ortungshilfe. „Das Array erreicht eine maximale Winkelauflösung von zehn Bogensekunden“, erklären die Forscher. Registrieren die Antennen einen der nicht wiederholten Radiobursts, können sie seine Herkunft dadurch direkt und relativ genau orten.
Aus dem „Vorort“ einer fernen Galaxie
Und tatsächlich: Im September 2018 ging den Astronomen der Fast Radioburst FRB 180924 ins Netz. „Das ist der große Durchbruch, auf den wir seit der Entdeckung der Fast Radiobursts im Jahr 2007 gewartet haben“, sagt Bannister. Mithilfe der ASKAP-Radioantennen konnten sie seine Quelle auf eine rund 3,6 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie zurückführen. Damit ist klar: Auch die Einzel-Radiopulse sind offenbar extragalaktisch.
Aber nicht nur das: „Durch winzige Unterschiede in der Laufzeit von nur Bruchteilen einer Milliardstel Sekunde konnten wir sogar seinen exakten Ausgangsort ermitteln. Er liegt rund 13.000 Lichtjahre vom Zentrum dieser Galaxie entfernt“, berichtet Co-Autor Adam Deller von der Swinburne University of Technology. Der Radioburst stammt damit aus einem „Vorort“ dieser Galaxie. Um mehr über diesen Ort zu erfahren, werteten die Forscher zusätzlich Beobachtungsdaten optischer Teleskope dieser Himmelsregion aus.
Auffallend anders als der „Serientäter“
Das überraschende Ergebnis: Zwar kommt der Einzel-Puls genauso wie der „Serientäter“ FRB 121102 aus einer fremden Galaxie – aber ansonsten ist fast alles anders. Während der Serien-Radioburst aus einer massearmen Zwerggalaxie mit aktiver Sternbildung und vielen Supernovae und Gammastrahlenausbrüchen stammt, ist die Wirtsgalaxie vom nun georteten Einzel-Radioblitz massereich, alt und inaktiv. Im Gegensatz zum Serienpuls kommt der Einzel-Puls zudem aus einer Umgebung ohne starke Magnetfelder.
Das aber bedeutet: Die beiden einzigen bisher lokalisierten Radiobursts unterscheiden sich in ihrem Ursprung deutlich. „Die Unterschiede zwischen FRB 180924 und FRB 121102 deuten darauf hin, dass es zwei verschiedene Populationen von Radioburst-Urhebern geben könnte, oder dass diese Urheber in sehr verschiedenen Umgebungen liegen“, konstatieren die Forscher. Ob das tatsächlich so ist, müssen nun weitere Beobachtungen zeigen. (Science, 2019; doi: 10.1126/science.aaw5903)
Quelle: CSIRO, Association of Universities for Research in Astronomy (AURA)
