Unbekannte Objekte im Herzen der Milchstraße strahlen Funksignale aus und verschwinden dann auf mysteriöse Weise

Das Radioteleskop am Parkes Observatory bei Sonnenuntergang in der Nähe der Stadt Parkes, Australien, 15. Juli 2019.

  • Mysteriöse Radiowellen, die vom Zentrum der Galaxie ausgehen, haben Astronomen ratlos gemacht.
  • Vier Objekte haben kurzzeitig Radiosignale ausgesendet, die keinem bekannten Sterntyp ähneln.
  • Wissenschaftler glauben, dass jedes der vier Signale von einem neuen, der Astronomie unbekannten Objekttyp stammen könnte.

Ziteng Wang fand eine Nadel in einem astronomischen Heuhaufen.

Wang, ein Physik-Doktorand an der University of Sydney, durchkämmte Ende 2020 Daten des australischen ASKAP-Radioteleskops. Sein Forschungsteam hatte mit dem Teleskop 2 Millionen Objekte entdeckt und klassifizierte jedes einzelne.

Der Computer identifizierte die meisten Sterne und das Lebens- oder Todesstadium, in dem sie sich befanden. Er erkannte beispielsweise verräterische Anzeichen eines Pulsars (eines schnell rotierenden toten Sterns) oder einer Supernova-Explosion. Aber ein Objekt im Zentrum unserer Galaxie überraschte den Computer und die Forscher.

Radiowellenanimation zeigt entferntes helles Licht, das intermittierende Spiralen zur Erde sendet
Künstlerische Darstellung des mysteriösen Funksignals aus dem Zentrum der Milchstraße.

Das Objekt sendete das ganze Jahr 2020 über starke Funkwellen aus – sechs Signale über neun Monate. Sein unregelmäßiges Muster und seine polarisierten Radioemissionen sahen mit nichts aus, was die Forscher zuvor gesehen hatten.

Noch seltsamer, sie konnten das Objekt nicht im Röntgen-, sichtbaren oder Infrarotlicht finden. Sie verloren auch das Funksignal, obwohl sie monatelang mit zwei verschiedenen Radioteleskopen zugehört hatten.

Es tauchte plötzlich wieder auf, etwa ein Jahr nachdem sie es zum ersten Mal entdeckt hatten, aber innerhalb eines Tages war es wieder verschwunden.

„Leider wissen wir nicht genau, was sich so verhält“, sagte Tara Murphy, Professorin an der University of Sydney, die Wangs Forschungsteam leitete, gegenüber Insider.

Es wurde deutlich, dass dies kein gewöhnlicher toter Stern war, wie die anderen 2 Millionen Objekte in ihrer Untersuchung.

“Da fingen wir an, aufgeregt zu werden”, sagte Murphy.

Das Team schickte seine Daten an andere Radioastronomen und bat um Theorien. Stück für Stück bestätigten sie, dass noch nie jemand so etwas entdeckt hatte.

Das Fazit der Forscher: Die Entdeckung könnte zu einer obskuren Kategorie mysteriöser Signale aus dem Kern der Milchstraße gehören, die als „galaktische Zentrumsradiotransienten“ (GCRTs) bekannt sind. Vor Wangs Entdeckung waren nur drei solcher Objekte jemals identifiziert worden.

Der Name GCRT ist ein „Positionsinhaber“, sagte Murphy, „während wir tatsächlich versuchen herauszufinden, was sie sind.“

milchstraße galaxie zentrum lila rot gelb sternenklare strudel mit weißen hellen flecken
Die zentrale Region der Milchstraße, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop, dem Spitzer-Weltraumteleskop und dem Chandra-Röntgenobservatorium im Jahr 2009.

Murphy ist „zu 100% sicher“, dass die Signale nicht von Außerirdischen stammen, da technologische Signale einen viel engeren Frequenzbereich abdecken würden, wie es die Radios der Menschen tun.

GCRTs sind seit Jahrzehnten ein Rätsel. Niemand weiß, welche Art von Stern diese einzigartigen Signale abgeben würde, und jeder GCRT ist anders, was die Forscher zu der Annahme veranlasst, dass die vier Signale nicht von demselben Objekttyp stammen.

Jede neue Entdeckung “ergänzt das gesamte Wissen, das entweder das festigt, was wir bereits wissen, oder etwas hinzufügt oder wirklich zu revolutionären neuen Erkenntnissen führen könnte”, sagte Scott Hyman, der die Forschungsbemühungen leitete, die die drei früheren GCRTs entdeckten Insider. „Ob diese Objekte in diese Kategorien fallen, wissen wir nicht. Wir wissen nicht genug über sie.“

Ein Jahrzehnt der Suche ergab nur 3 GCRTs

Sehr große Anordnung von etwa einem Dutzend Teleskop-Funkschüsseln, die in der Wüste aufgereiht sind
Die Radioteleskope Very Large Array auf den Ebenen von San Agustin, New Mexico.

Teleskope begannen in den 1990er Jahren erstmals damit, das Zentrum der Milchstraße bei niedrigen Radiofrequenzen zu beobachten. Aber erst Anfang der 2000er Jahre, als Hymans Forschungsteam Datenarchive eines solchen Niederfrequenz-Radioteleskops untersuchte, entdeckten sie ein seltsames Signal, das kurzzeitig aus dem galaktischen Zentrum strahlte.

Das Signal wurde stärker und verblasste dann im Laufe einiger Monate. Im Gegensatz zu anderen transienten Funksignalen gab es bei Röntgenbeobachtungen keine Anzeichen dafür.

Hyman und seine Kollegen hatten das erste GCRT entdeckt. Innerhalb von drei Jahren fand das Team einen weiteren, den sie wegen der Funkstöße, die er alle 77 Stunden aussendete, bevor er verschwand, „den Rülpser“ nannten.

Dies waren extrem “helle” Signale, was bedeutet, dass sie starke Radiowellen aussendeten. Hyman ging davon aus, dass sie noch viel mehr GCRTs finden würden, wenn sie weitersuchen würden, einschließlich „schwächerer“ oder schwächerer.

„Wir dachten, wir wären an der Spitze eines Eisbergs“, sagte Hyman, der im Ruhestand ist, aber früher als Physikprofessor und Forscher am Sweet Briar College gearbeitet hat. „Wir haben erwartet, dass wir mehr finden würden, da der erste so leicht zu finden war. Aber ich denke, wir hatten einfach Glück.“

In etwa 10 Jahren der Suche fanden sie nur noch ein GCRT. Auch sie war in Archivdaten versteckt. Sie untersuchten den Himmel erneut mit den Radioteleskopen des Very Large Array, aber keines ihrer Signale tauchte wieder auf.

Wang und Murphy haben vielleicht endlich ein weiteres GCRT gefunden, aber ihre Entdeckung brachte nicht viel Licht in die Frage, was diese mysteriösen Objekte sein könnten.

Astronomen haben nur „unbefriedigende“ Theorien, bis sie weitere GCRTs entdecken

pulsar illustration hellblauer ball mit strahlen, die in rotem material wirbeln
Eine Illustration eines Pulsars, der rotierende Röntgenstrahlen aussendet.

Forscher haben Theorien über die GCRTs, aber “keiner von ihnen ist sehr zufriedenstellend”, sagte Murphy.

Die GCRTs könnten Neutronensterne oder Pulsare sein, die sich in Zweier- oder Dreiergruppen umkreisen, sodass das Funksignal eines Sterns in unregelmäßigen Abständen von den anderen verdunkelt wird. Sie könnten Pulsare sein, die sterben – ihnen die Energie ausgeht – und unregelmäßige Funkkeuchen aussenden.

Hyman glaubt immer noch, dass es noch andere, unentdeckte GCRTs gibt, von denen einige von dem dicken Staub verdeckt sind, der das Zentrum der Milchstraße durchdringt.

milchstraßenzentrum roter staub voller sterne
Ein Infrarotbild des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA zeigt Hunderttausende von Sternen, die im staubigen Kern der Milchstraße zusammengedrängt sind.

Neue Observatorien überwachen das galaktische Zentrum besser als Hyman es in den 2000er Jahren konnte. Immer wenn das US Naval Research Laboratory neue Beobachtungen des Zentrums der Galaxie veröffentlicht, scannt er sie nach Anzeichen von GCRTs. Murphys Team plant, das galaktische Zentrum weiterhin mit ASKAP abzuhören und gleichzeitig im Röntgen-, sichtbaren oder infraroten Licht nach Anzeichen ihrer mysteriösen Objekte zu suchen.

Das derzeit in Australien und Südafrika im Bau befindliche Square Kilometre Array wäre weitaus besser in der Lage, GCRTs zu finden als jedes frühere Radioobservatorium, sagte Hyman. Die Fertigstellung ist für 2028 vorgesehen.

„Ich bin wirklich zuversichtlich, dass wir diese drei Objekte wiederentdecken und herausfinden können, was sie sind“, sagte Hyman. „Sie könnten in einem sehr schwachen, ruhigen Zustand lauern. Sie könnten gerade sehr schwach sein und dennoch mit einem sehr empfindlichen Instrument erkennbar sein.“

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