Letztes Jahr haben wir eine faszinierende Entdeckung gemacht – ein Funksignal im Weltraum, das sich alle 18 Minuten ein- und ausschaltet.
Astronomen gehen davon aus, dass sich im Weltraum einige sich wiederholende Radiosignale sehen, die jedoch normalerweise viel schneller blinken. Die häufigsten sich wiederholenden Signale kommen von Pulsaren, rotierenden Neutronensternen, die wie Leuchttürme energiereiche Strahlen aussenden, die dazu führen, dass sie aufblinken, während sie sich auf die Erde zu und von ihr weg drehen.
Pulsare werden mit zunehmendem Alter langsamer und ihre Pulse werden schwächer, bis sie schließlich ganz aufhören, Radiowellen zu erzeugen. Unser ungewöhnlich langsamer Pulsar lässt sich am besten als Magnetar erklären – ein Pulsar mit äußerst komplexen und starken Magnetfeldern, der mehrere Monate lang Radiowellen erzeugen konnte, bevor er stoppt.
Leider haben wir die Quelle anhand der im Jahr 2018 gesammelten Daten entdeckt. Als wir die Daten analysierten und etwas entdeckten, von dem wir annahmen, dass es sich um einen Magnetar handelte, war es 2020 und es erzeugte keine Radiowellen mehr. Ohne zusätzliche Daten konnten wir unsere Magnetartheorie nicht testen.
Nichts Neues unter der Sonne
Unser Universum ist riesig und bisher war nicht jedes neue Phänomen, das wir entdeckt haben, einzigartig. Wir wussten, dass wir bei einer erneuten Suche mit gut geplanten Beobachtungen gute Chancen hatten, eine weitere Langzeitradioquelle zu finden.
Pulsare senden von ihren Polen starke Radiowellenstrahlen aus, die wie ein Leuchtturm über unsere Sichtlinie streichen. Bildnachweis: Joeri van Leeuwen
Deshalb nutzten wir das Radioteleskop Murchison Widefield Array in Westaustralien, um mehrere Monate lang alle drei Nächte unsere Milchstraße zu scannen.
Wir mussten nicht lange warten. Kaum hatten wir mit der Suche begonnen, entdeckten wir eine neue Quelle in einem anderen Teil des Himmels, die sich dieses Mal alle 22 Minuten wiederholte.
Endlich der Moment, auf den wir gewartet hatten. Wir nutzten jedes Teleskop, das wir finden konnten, im Radio-, Röntgen- und optischen Lichtbereich, um so viele Beobachtungen wie möglich zu machen, vorausgesetzt, es würde nicht lange aktiv sein. Die Impulse dauerten jeweils fünf Minuten, mit Abständen von 17 Minuten dazwischen. Unser Objekt ähnelte stark einem Pulsar, drehte sich aber tausendmal langsamer.
Versteckt sich vor aller Augen
Die eigentliche Überraschung kam, als wir die ältesten Radiobeobachtungen dieses Teils des Himmels durchsuchten. Das Very Large Array in New Mexico, USA, verfügt über das am längsten laufende Datenarchiv. Wir fanden in den Daten jedes von uns untersuchten Jahres Impulse von der Quelle – den ältesten in einer Beobachtung aus dem Jahr 1988.
Dank der Beobachtung über drei Jahrzehnte hinweg konnten wir die Impulse genau zeitlich bestimmen. Die Quelle erzeugt sie wie ein Uhrwerk, alle 1.318,1957 Sekunden, plus oder minus einer Zehntel Millisekunde.
Nach unseren aktuellen Theorien muss die Quelle, damit sie Radiowellen erzeugt, langsamer werden. Den Beobachtungen zufolge ist dies jedoch nicht der Fall.
In unserer Artikel in NatureWir zeigen, dass die Quelle „unterhalb der Todeslinie“ liegt, der theoretischen Grenze dafür, wie Neutronensterne Radiowellen erzeugen. Dies gilt sogar für recht komplexe Magnetfeldmodelle. Und nicht nur das: Wenn die Quelle ein Magnetar ist, sollte die Radioemission nur für ein paar Monate bis Jahre sichtbar sein – nicht für 33 Jahre und länger.
Als wir also versuchten, ein Problem zu lösen, haben wir versehentlich ein anderes geschaffen. Was sind diese mysteriösen, sich wiederholenden Radioquellen?
Mit dem MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika aufgenommene Radiobilder zeigen einen der Impulse um den Faktor 20 beschleunigt. Die anderen nahegelegenen Radioquellen bleiben konstant. Bildnachweis: Natasha Hurley-Walker
Was ist mit ET?
Natürlich ist es an dieser Stelle sehr verlockend, als Option auf außerirdische Intelligenz zurückzugreifen. Das Gleiche geschah, als Pulsare entdeckt wurden: Die Astrophysikerin Jocelyn Bell Burnell und ihre Kollegen, die den ersten Pulsar fanden, gaben ihm den Spitznamen „LGM 1“, für „Little Green Men 1“.
Doch sobald Bell und ihre Kollegen weitere Entdeckungen machten, wussten sie, dass es sich nicht um Außerirdische handeln konnte. Es wäre unglaublich unwahrscheinlich, dass so viele ähnliche Signale aus so vielen verschiedenen Teilen des Himmels kommen.
Die Impulse, ähnlich denen unserer Quelle, enthielten keine Informationen, sondern nur „Rauschen“ über alle Frequenzen, genau wie natürliche Radioquellen. Außerdem ist der Energiebedarf zum Aussenden eines Signals bei allen Frequenzen atemberaubend: Man muss, nun ja, einen Neutronenstern verwenden.
Es ist zwar verlockend, ein neues Phänomen auf diese Weise erklären zu wollen, aber es ist auch ein bisschen aus dem Ruder gelaufen. Es ermutigt uns nicht dazu, ständig über neue Ideen nachzudenken, sie zu beobachten und zu testen. Ich nenne es das „Außerirdische der Lücken“ Ansatz.
Glücklicherweise ist diese Quelle immer noch aktiv, sodass jeder auf der Welt sie beobachten kann. Vielleicht gelingt es uns mit kreativen Folgebeobachtungen und weiteren Analysen, dieses neue kosmische Rätsel zu lösen.
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