Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rätselhafte Radioblitze am Himmel

05.07.2013
Ein internationales Forscherteam mit Wissenschaftlern vom Bonner MPIfR hat Ausbrüche von Radiowellen entdeckt, die ihren Ursprung in Milliarden von Lichtjahren Entfernung haben.

Da jede irdische Ursache ausgeschlossen werden kann, bringen diese Strahlungsausbrüche die Experten über die Art ihrer Entstehung zum Grübeln. Ihre Helligkeit und Abschätzungen für ihre Entfernung legen nahe, dass die Ausbrüche sich in kosmologischer Distanz abspielen, in einem gerade mal zwischen sechs und neun Milliarden Jahre alten universum. Die dafür verantwortliche Ursache ist noch ein Rätsel; sicher ist aber, dass man diese Blitze in der Zukunft zur Untersuchung des intergalaktischen Raums verwenden kann.


Künstlerische Darstellung eines einzelnen Radioblitzes am Nachthimmel. Die vier hier beschriebenen Quellen mit kurzzeitigen Radiostrahlungsausbrüchen (FRBs) wurden mit dem CSIRO-Parkes-Radioteleskop in Australien im Rahmen des “High Time Resolution Universe” (HTRU) Projekts aufgefunden.
winburne Astronomy Productions, mit dem CSIRO-Parkes-Radioteleskop und astronomy.fas.harvard.edu/skymaps/halpha (Hintergrundbild)


Radiokarte des gesamten Himmels in galaktischen Koordinaten mit den im Rahmen des „High Time Resolution Universe Survey“ (HTRU) neu entdeckten Objekten als schwarze Punkte dargestellt. Die Positionen der vier Quellen mit kurzzeitigen Radioausbrüchen (FRBs) sind als rote Sterne dargestellt. MPIfR/C. Ng

Vier kurzzeitige Radiostrahlungsausbrüche (Fast Radio Bursts, FRBs) von nur wenigen Millisekunden Dauer wurden am Südhimmel bei hohen galaktischen Breiten entdeckt.

Die extrem kurze Zeitdauer und die abgeleitete große Entfernung lassen darauf schließen, dass diese Ausbrüche durch sehr energiereiche Ereignisse in kosmologischer Entfernung im Universum verursacht werden. Das könnten zum Beispiel zwei miteinander verschmelzende Neutronensterne sein, oder der Kollaps eines sterbenden Sterns, oder auch ein Stern, der durch ein Schwarzes Loch verschluckt wird.

Hier kommen nur extreme kosmische Ereignisse in Frage, und es sind riesige Mengen von Masse oder Energie als Ursache für die Strahlungsausbrüche beteiligt. „Vor sechs Jahren wurde zum ersten Mal überhaupt ein derartiger Strahlungsausbruch im Radiobereich beobachtet. Aber damals konnte sich keiner sicher sein, was das war, oder ob es sich überhaupt um ein kosmisches Signal handelt. So haben wir in den letzten vier Jahren damit begonnen, nach weiteren solchen explosiven Radioausbrüchen von kurzer Dauer zu suchen“, sagt Dan Thornton, Doktorand an der Universität Manchester und der „Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation“ (CSIRO) in Sydney/Australien. „In unserer Veröffentlichung beschreiben wir gleich vier weitere Ausbrüche dieser Art und können damit jeden Zweifel ausräumen, dass sie echt sind. Und beim am weitesten entfernten Ereignis erreicht uns die Strahlung nach einer Lichtlaufzeit von etwa acht Milliarden Jahren!“

Die Ergebnisse basieren auf der Untersuchung eines winzigen Bruchteils vom ganzen Himmel. Sie lassen vermuten, dass alle 10 Sekunden ein Ereignis dieser Art irgendwo am Himmel gefunden werden könnte. „Die Strahlungsausbrüche sind 10mal kürzer als ein Blinzeln mit unseren Augen. Mit unseren gegenwärtigen Teleskopen müssen wir schon Glück haben, dass wir zur richtigen Zeit in die richtige Richtung am Himmel blicken“, sagt Michael Kramer, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und Professor an der Universität Manchester. „Sobald wir den ganzen Himmel simultan mit „Radioaugen“ erfassen können, werden wir jeden Tag neue Radioblitze finden.“

Das Forscherteam hat die vier Radioblitze mit dem CSIRO-64m-Radioteleskop bei Parkes/Australien am Südhimmel gefunden. Matthew Bailes, Professor an der Swinburne-Universität (Melbourne/Australien), nimmt an, dass diese Strahlungsblitze am ehesten auf heftige Explosionen bei Neutronensternen mit den stärksten bekannten Magnetfeldern zurückgeführt werden können. Diese sogenannten Magnetare haben Magnetfelder bis zu 100 Milliarden Tesla, etwa 1000mal stärker als bei normalen Neutronensternen. „Magnetare können in nur einer Millisekunde mehr Energie abstrahlen als unsere Sonne in 300.000 Jahen, und sie sind heiße Kandidaten, um diese Ausbrüche zu erklären“, sagt Matthew Bailes.

Die Forscher möchten ihre Ergebnisse auch dazu nutzen, die Eigenschaften des Raumes in Richtung der beobachteten Strahlungsausbrüche zu untersuchen. „Wir sind uns bezüglich des intergalaktischen Raumes und seiner Bestandteile noch gar nicht so sicher“, sagt Dr. Ben Stappers von der Universität Manchester. „Wir können die beobachteten Strahlungsausbrüche als Messsonden nutzen, um einiges über den dazwischenliegenden Raum und die fehlende Materie im Universum zu erfahren.“

„Wir haben gerade damit begonnen, mit weiteren Radioteleskopen wie unserem 100-m-Teleskop in Effelsberg die Suche auf den gesamten Himmel auszudehnen“, fügt David Champion vom MPIfR hinzu. „Wir möchten diese Strahlungsausbrüche auch gern in Echtzeit erfassen. Mit zukünftigen Teleskopen wie dem „Square Kilometre Array“ (SKA) werden wir größere Bereiche des Himmels systematisch erfassen und damit noch eine wesentlich größere Anzahl dieser Objekte entdecken.“

Das Forscherteam setzt sich zusammen aus Wissenschaftlern des Jodrell-Bank-Observatoriums der Universität Manchester/Großbritannien, dem Max-Planck Institut für Radioastronomie in Bonn, Cagliari-Observatorium und -Universität in Sardinien/Italien, der Swinburne University of Technology in Melbourne/Australien, der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in Sydney/Australien, dem Australian Research Council Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics (CAASTRO) und dem NASA Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien/U.S.A.

Originalveröffentlichung:
“A population of fast radio bursts at cosmological distances” (D. Thornton, B. Stappers, M. Bailes, B. Barsdell, S. Bates, N. D. R. Bhat, M. Burgay, S. Burke-Spolaor, D. Champion, P. Coster, N. D'Amico, A. Jameson, S. Johnston, M. Keith, M. Kramer, L. Levin, S. Milia, C. Ng, A. Possenti, & W. van Straten), in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins “Science” Vol. 340, Issue 6141 (5. Juli 2013)

Lokaler Kontakt:

Prof. Dr. Michael Kramer,
Direktor und Leiter der Forschungsabteilung „Radioastronomische Fundamentalphysik“
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Phone: +49-228-525-278
E-mail: mkramer@mpifr-bonn.mpg.de
Dr. David Champion,
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Phone: +49-228-525-315
E-mail: champion@mpifr-bonn.mpg.de
Dr. Norbert Junkes,
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Phone: +49 228 525-399
Email: njunkes@mpifr-bonn.mpg.de

Norbert Junkes | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www3.mpifr-bonn.mpg.de/public/pr/pr-science-jul2013-dt.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen
30.05.2017 | Universität Basel

nachricht Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht
29.05.2017 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um die Eigenschaften von Graphen ohne das Anlegen störender elektrischer Kontakte zu charakterisieren. Damit lassen sich gleichzeitig der Widerstand und die Quantenkapazität von Graphen sowie von anderen zweidimensionalen Materialien untersuchen. Dies berichten Forscher vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel im Wissenschaftsjournal «Physical Review Applied».

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Es ist transparent, härter als Diamant, stärker als Stahl, dabei aber flexibel und ein deutlich...

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

30.05.2017 | Physik Astronomie

Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie