Vor dreieinhalb Milliarden Jahren spuckte ein mysteriöses Objekt am Rand einer fernen Galaxie einen intensiv hellen, verschwindend kurzen Ausbruch von Funkenergie aus, der über das Universum schoss.
Dieser Energieimpuls - den Fans in der Astronomie als schneller Funkstoß (FRB) bekannt - ging auf seiner milliardenschweren Reise durch eine Wildnis aus Gas, Staub und leerem Raum und dehnte sich langsam aus und wechselte die Farbe, während er sich bewegte . Dann, für weniger als eine Millisekunde im Jahr 2018, schoss dieser Ausbruch an einem speziellen Teleskop im australischen Outback der Erde vorbei und bot Wissenschaftlern die seltene Gelegenheit, einer der mysteriösesten Energieformen im Universum die Hand zu geben.
Laut den Autoren einer heute (27. Juni) in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie ist es das erste Mal, dass Astronomen eine einmalige FRB räumlich und zeitlich bis zu ihren Ursprüngen zurückverfolgen. Wenn Wissenschaftler verstehen, woher FRBs stammen, können sie die riesigen Materieteile zwischen ihren Wirtsgalaxien und der Erde untersuchen und möglicherweise sogar unentdeckte Taschen von Protonen und Neutronen lokalisieren, von denen angenommen wird, dass sie zwischen Galaxien lauern.
"Diese Ausbrüche werden durch die Materie verändert, der sie im Weltraum begegnen", sagte der Co-Autor der Studie, Jean-Pierre Macquart, ein Forscher am Internationalen Zentrum für Radioastronomieforschung (ICRAR), in einer Erklärung. "Jetzt können wir genau bestimmen, woher sie kommen, und wir können sie verwenden, um die Menge an Materie im intergalaktischen Raum zu messen."
Auf die Szene platzen
Seit das Phänomen 2007 entdeckt wurde, haben Astronomen etwa 85 FRBs beobachtet und nur die Ursprünge eines anderen lokalisiert - ein sich wiederholender Blitz, der 2016 über einen Zeitraum von etwa sechs Monaten neunmal von einer winzigen, sternbildenden Galaxie pulsierte. Die Quelle von a Die einmalige FRB, die einen Bruchteil einer Millisekunde dauern kann, hat sich bisher als äußerst schwierig erwiesen.
In ihrer neuen Studie entdeckten die Forscher die einsame FRB mithilfe eines Arrays von 36 Satelliten, das als ASKAP-Teleskop (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) bezeichnet wird. Wenn ein FRB das Array passiert, nimmt jeder Satellit das Burst-Signal im Bruchteil einer Millisekunde auf. Mithilfe dieser subtilen Zeitunterschiede konnten die Forscher herausfinden, aus welcher Richtung der Ausbruch kam und wie weit er sich ungefähr bewegte.
Die ASKAP-Beobachtungen wiesen auf eine Galaxie in Milchstraßengröße hin, die etwa 3,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Mit Hilfe einiger anderer großer Teleskope auf der ganzen Welt zoomten die Forscher auf diese Galaxie, um festzustellen, dass sie relativ alt war und nicht viele neue Sterne bildete.
Laut Adam Deller, Astrophysiker an der Swinburne University of Technology in Australien und Mitautor der neuen Studie, stehen die Eigenschaften dieser fernen Galaxie in starkem Kontrast zu der Galaxie, die einen sich wiederholenden schnellen Funkstoß verursachte, der 2016 entdeckt wurde.
"Der von uns lokalisierte Ausbruch und seine Wirtsgalaxie sehen nicht wie der 'Repeater' und sein Wirt aus", sagte Deller in der Erklärung. "Es kommt aus einer massiven Galaxie, die relativ wenige Sterne bildet. Dies deutet darauf hin, dass schnelle Funkstöße in einer Vielzahl von Umgebungen erzeugt werden können."
Während der vor einigen Jahren entdeckte wiederholte FRB wahrscheinlich durch eine Neutronenstern- oder Supernova-Explosion (übliche Motoren der Sternentstehung in aktiven Galaxien) verursacht wurde, könnte dieser einzelne Ausbruch durch etwas ganz anderes verursacht worden sein, schrieben die Forscher.
Was noch genau? Niemand weiß es noch - aber radioaktive Rülpser von supermassiven Schwarzen Löchern oder Triebwerken außerirdischer Raumschiffe sind nicht ausgeschlossen. Nur wenn mehr FRBs identifiziert werden, können die Forscher dieses kosmische Rätsel lösen. Glücklicherweise haben die Autoren der neuen Studie geschrieben, dass es etwas einfacher sein sollte, die nächste zu finden, nachdem sie eine unter ihrem Gürtel haben.
