Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Astronomen der Universität Leiden (Niederlande) hat die ersten scharfen Radiokarten des Universums bei niedrigen Frequenzen erstellt. Dank einer neuen Kalibrierungstechnik umgingen sie die Störungen der Ionosphäre der Erde. Sie haben die neue Methode verwendet, um Plasmen aus alten Schwarzlochausbrüchen zu untersuchen. Möglicherweise könnte die Technik nützlich sein, um Exoplaneten zu finden, die kleine Sterne umkreisen.
Die Forscher Bericht ihre Technik im Tagebuch Naturastronomie.
Die Technik ermöglichte es Astronomen erstmals, klare Radiobilder des Universums bei Frequenzen zwischen 16 und 30 MHz aufzunehmen. Dies galt als unmöglich, da die Ionosphäre in etwa 80 Kilometern Höhe über der Erde die Beobachtungen bei diesen Frequenzen stört.
Die Forscher verwendeten das LOFAR-Teleskop in Drenthe, Niederlande. Dies ist derzeit eines der besten Niederfrequenz-Radioteleskope der Welt. Um ihre Technik zu testen, untersuchten sie eine Reihe von Galaxienhaufen, die zuvor nur bei höheren Frequenzen im Detail untersucht worden waren.
Dank der neuen Bilder scheint es, dass die Radioemission dieser Cluster nicht gleichmäßig über den gesamten Cluster verteilt ist, sondern eher ein Punktmuster vorliegt. „Es ist, als würde man zum ersten Mal eine Brille aufsetzen und nicht mehr verschwommen sehen“, sagte Forschungsleiter Christian Groeneveld von der Universität Leiden.
Die Motivation für die Forschung war, dass bei hohen Frequenzen, etwa 150 MHz, in den letzten Jahren bereits viele Verbesserungen bei der Kalibrierung erzielt wurden.
„Wir hofften, dass wir diese Technik auch auf niedrigere Frequenzen, unter 30 MHz, ausweiten könnten“, sagt der Urheber der Idee, Reinout van Weeren von der Universität Leiden. „Und es ist uns gelungen.“
Derzeit verarbeiten die Forscher weitere Daten, um den gesamten Nordhimmel bei den niedrigeren Frequenzen zu kartieren.
Den Forschern zufolge ermöglicht die neue Kalibrierungstechnik die Untersuchung bisher verborgener Phänomene. Es könnte verwendet werden, um Exoplaneten zu entdecken, die kleine Sterne umkreisen. Und Groeneveld kommt zu dem Schluss: „Es besteht natürlich die Möglichkeit, dass wir irgendwann etwas Unerwartetes entdecken.“
Mehr Informationen:
C. Groeneveld et al., Charakterisierung des Dekameterhimmels bei einer Auflösung im Subbogenminutenbereich, Naturastronomie (2024). www.nature.com/articles/s41550-024-02266-z