Funksignal aus den Tiefen des Weltraums erreicht die Erde: Es begann vor acht Milliarden Jahren

M. Kornmesser/Eso

Wenn wir an das Universum denken, stellen wir uns eine unendliche Weite mit einigen wenigen Himmelskörpern vor, die aber größtenteils völlig leer ist. Doch neben den Sternen und Planeten ist der Weltraum voll von sich bewegenden Teilchen, Photonen und elektromagnetischen Wellen, die enorme Entfernungen und sehr lange Zeiten zurücklegen. Manchmal erreichen sie sogar die Erde, wie kürzlich von einem Astronomenteam entdeckt wurde: das älteste von Menschen aufgezeichnete Radiosignal, das vor acht Milliarden Jahren entstand. Schauen wir uns an, was es damit auf sich hat!

Das älteste und stärkste Radiosignal, das je entdeckt wurde

Nachdem das Radiosignal acht Milliarden Jahre lang durch den Weltraum gereist war, wurde es von Wissenschaftlern hier auf der Erde entdeckt. Genauer gesagt müssen wir uns einen unglaublich starken Lichtblitz vorstellen, der allerdings nicht einige Sekunden, sondern nur wenige Millisekunden oder noch weniger dauert: Es handelt sich um einen Fast Radio Burst. Dies sind die Worte von Ryan Shannon, einem Astrophysiker an der Swinburne University of Technology und einem der Autoren der Studie:

Dies ist genug Energie, um eine Schüssel Popcorn von der doppelten Größe der Sonne in der Mikrowelle zu erhitzen. Die Studie bestätigt, dass schnelle Radioblitze häufige Ereignisse im Kosmos sind und dass wir sie nutzen können, um Materie zwischen Galaxien aufzuspüren und die Struktur des Universums besser zu verstehen.

Die in der Zeitschrift Science veröffentlichte Studie geht auch der Frage nach, welche Art von Explosion einen solchen FRB, das älteste und stärkste jemals entdeckte Radiosignal, erzeugen könnte. In weniger als einer Millisekunde setzte das Signal nämlich so viel Energie frei, wie die Sonne in 30 Jahren aussenden kann.

Was sind schnelle Radioblitze?

CSIRO/Wikimedia Commons - CC BY 3.0

Der Schlüssel zum Verständnis des Geheimnisses des ältesten und stärksten Radiosignals, das je entdeckt wurde, sind schnelle Radioblitze. Es handelt sich dabei um rätselhafte Phänomene, über die wir noch nicht viel wissen: FRB 20220610A wurde im Juni 2022 von den ASKAP-Radioteleskopen in Australien aufgefangen. Anschließend wurden die Daten von anderen Teleskopen in Europa und Südamerika verfeinert, um den Ursprung des Signals zu ermitteln.

Die Forscher entdeckten dann die Region des Weltraums, in der der schnelle Radioblitz entstanden sein könnte: Es handelte sich nicht um eine einzelne Galaxie, sondern um einen ganzen Galaxienhaufen, der gerade verschmolz. Dieser und andere FRBs könnten daher mit Neutronensternen in Verbindung gebracht werden, extrem dichten Objekten mit einem enormen Magnetfeld. In der Praxis könnten schnelle Radioblitze durch Kollisionen zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern oder durch die Beschaffenheit von Doppelsternsystemen, die Neutronensterne enthalten, verursacht werden.

Seit acht Milliarden Jahren quer durch das Universum

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ist der Weltraum keineswegs leer, auch wenn er uns gegenteilig erscheint. Er besteht nicht nur aus elektromagnetischen Wellen und schnellen Radioblitzen, sondern auch aus anderen Elementarteilchen, wie z. B. den Elektronen. Laut Ryan Shannon kann die Untersuchung eines FRB in der Praxis dazu beitragen, die im Raum zwischen Galaxien verstreute Materie besser zu verstehen:

Selbst in einem fast völlig leeren Raum können schnelle Radioblitze alle Elektronen „sehen“, und dies ermöglicht es uns zu messen, wie viel Materie sich zwischen Galaxien befindet. Wenn wir die Menge der normalen Materie im Universum zählen, also die Atome, aus denen wir alle bestehen, stellen wir fest, dass mehr als die Hälfte dessen, was heute vorhanden sein sollte, fehlt.

Folglich kann die Art und Weise, wie diese FRBs mit dem Raum zwischen den Galaxien interagieren, uns viel mehr darüber verraten, wie die Materie im Universum verteilt ist. Dies ist umso wichtiger, wenn man bedenkt, dass der letzte schnelle Radioblitz der älteste und stärkste ist, der je entdeckt wurde: Er reiste acht Milliarden Jahre lang durch das Universum, bis er uns erreichte. Und weiter darüber hinaus.