Montag, 14. Juli 2014

Fachartikel erschienen: Auch Arecibo-Teleskop ortet erstmals Radioblitze von außerhalb der Milchstraße - Diskussion um intelligente Signale dauert an


Diese optische Himmelsaufnahme zeigt die Region in Richtung des Sternbilds Fuhrmann (Auriga), wo der Kurzzeit-Radiostrahlungsausbruch FRB 121102 entdeckt wurde. Die Position des Ausbruchs zwischen dem alten Supernova-Überrest S147 (links) und dem Sternentstehungsgebiet IC 410 (rechts) ist durch einen grünen Kreis markiert. | Copyright: Rogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com)

Bonn (Deutschland) - Bislang wurden die nur wenige Millisekunden andauernden sogenannten "schnellen Radioblitze" (Fast Radio Bursts, FRBs) nur mit dem Parkes-Observatorium in Australien entdeckt, weshalb bereits Vermutungen laut wurden, dass das australische Teleskop Signale von Quellen auf der Erde oder in ihrer unmittelbaren Umgebung detektiert haben könnte. Schon im Mai berichtete "grenzwissenschaft-aktuell.de" darüber, dass nun erstmals ein nur wenige Sekunden andauernden Radio-Ausbruch auch mit dem Arecibo-Radioteleskop auf Puerto Rico registriert wurde. Jetzt liegt die ordentliche Fachpublikation über die Beobachtung vor. Neben der Frage nach natürlichen Quellen, spornt die Entdeckung zugleich auch erneut Spekulationen darüber an, ob es sich bei den Radioblitzen nicht auch um intelligente Signale handeln könnte.

Die jetzt von Forschern um Teams unter der Leitung von Laura Spitler vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie vorab auf ArXiv.org und aktuell im Fachmagazin "Astrophysical Journal" beschriebene Entdeckung gelang am 2. November 2012 mit der Arecibo-Antenne, dem größten und empfindlichsten Radioreflektor der Erde mit einem Spiegel von 305 Metern Durchmesser und einer Fläche von rund acht Hektar.


Es ist der erste Nachweis eines Radioblitzes, der nicht auf Beobachtungen mit dem Parkes-Teleskop zurückgeht. Und zum ersten Mal haben Astronomen einen solchen Burst - er kam aus Richtung des Sternbilds Fuhrmann - am nördlichen Himmel aufgespürt.


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"Statistisch gesehen sollte es nur sieben Ausbrüche pro Minute über den gesamten Himmel verteilt geben. Es gehört also schon eine Menge Glück dazu, dass man sein Teleskop zur richtigen Zeit auf die richtige Position ausrichtet", sagt Spitler. Sowohl die Eigenschaften des Radioblitzes als auch die daraus ermittelte Häufigkeit des Auftretens solcher Ereignisse stimmen sehr gut mit dem überein, was die Forscher aus den zuvor mit Parkes beobachteten Ausbrüchen abgeleitet hatten.


"Unser Forschungsergebnis ist vor allem deshalb so wichtig, weil es auch den letzten Zweifel ausräumt, dass diese Radioblitze wirklich aus den Tiefen des Universums stammen", fügt Victoria Kaspi, Professorin für Astrophysik an der McGill-Universität in Montreal und Leiterin des Pulsarbeobachtungsprojekts, in dessen Rahmen der Ausbruch aufgespürt wurde. "Die Signale zeigen alle Anzeichen, dass sie tatsächlich weit außerhalb unserer Milchstraße erzeugt wurden – das ist eine sehr aufregende Entdeckung!"


Wie jedoch diese Radioblitze entstehen und um was es sich dabei also genau handelt, wissen die Forscher bislang aber noch nicht. Die Vermutungen kreisen um eine Reihe von exotischen astrophysikalischen Phänomenen wie etwa verdampfende Schwarze Löcher, miteinander verschmelzende Neutronensterne oder Strahlungsausbrüche auf Magnetaren - Neutronensterne mit extrem hohen Magnetfeldern. "Eine andere Möglichkeit wäre ein Phänomen wie die bei manchen Pulsaren beobachteten Riesenpulse, aber mit einer wesentlich höheren Helligkeit", meint James Cordes, Professor für Astronomie an der Cornell-Universität.


Während die Radioblitze nur einige Millisekunden andauern und bisher kaum jemals welche gesehen werden konnten, bestätigen die neuen Beobachtungen statistische Annahmen, wonach es rund 10000 dieser ungewöhnlichen kosmischen Ereignisse pro Tag geben sollte, verteilt über den gesamten Himmel. Die erstaunlich große Anzahl ergibt sich aus Berechnungen, ein wie großer Teil des Firmaments wie lange beobachtet wurde, um die bisherigen wenigen Entdeckungen zu erhalten.


Offenbar stammen die Radioblitze aus einem Bereich weit außerhalb unserer Milchstraße. Diese Schlussfolgerung leiten die die Wissenschaftler aus der Messung eines als Plasmadispersion bekannten Effekts ab: "Dabei lassen sich Signale, die über größere Strecken durch das Universum laufen, von künstlichen, auf der Erde erzeugten Signalen durch den Einfluss von interstellaren Elektronen unterscheiden", erläutert die Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft. "Diese führen dazu, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Radiowellen bei niedrigeren Radiofrequenzen abnimmt."


Bei dem mit dem Arecibo-Teleskop empfangenen Strahlungsausbruch ist die Dispersion dreimal größer als man das von einer Quelle mit Ursprung in unserer Milchstraße erwarten könnte.



Das 305-Meter-Arecibo-Radioteleskop, in einem natürlichen Tal auf der Insel Puerto Rico gelegen. | Copyright: NAIC

Die Entdeckung erfolgte im Rahmen von Beobachtungen für das Projekt Pulsar Arecibo L-Band Feed Array (PALFA). Damit finden die Wissenschaftler eine große Anzahl von neuen Pulsaren, darunter seltene spezielle Systeme, die der Erforschung von fundamentalen Eigenschaften von Neutronensternen sowie dem Test von Theorien der Gravitationsphysik dienen.


Die Diskussion darüber, ob es sich bei den beschrieben Radioblitzen auch um intelligente Signale handeln könnte wurde von keinem Geringeren als dem SETI-Pionier Frank Drake angestoßen.


Wie der für die Entwicklung der nach ihm benannten "Drake-Gleichung" (die zur Abschätzung der Anzahl der technischen, intelligenten Zivilisationen in unserer Galaxie, der Milchstraße dient) und die Arecibo-Botschaft verantwortliche Astronom und emeritierte Vorsitzende des SETI-Instituts als Kommentar zu einem Bericht über die mysteriösen Signale im Blog "Phenomena" auf "NationalGeographic.com" schreibt, sei die Annahme, dass es sich bei den FRBs um ein "Gruß-Signal einer weit entfernten altruistische Zivilisation handeln könnte", durchaus Diskussionen wert


"Viele Jahre lang haben SETI-Wissenschaftler über das mögliche Design eines außerirdischen Gruß-Signals (hailing signal) spekuliert - eines Signals also, dass laut die Existenz dieser anderen Zivilisation kundtut und die empfangende Zivilisation möglicherweise auf die Spur eines weitere Informationen beinhaltenden Trägerkanals führt.


Ohne zu wissen, welche Sterne genau die Heimat einer anderen intelligenten Zivilisation sein könnten, würde ein solches ('lautes') Signal gleich eine ganze Vielzahl von potentiellen intelligent-bewohnten Sternsystemen erreichen.


Um also die maximale Wahrscheinlichkeit zu erreichen, dass das Signal auch tatsächlich entdeckt wird, wäre die beste Strategie, ein sehr schmalbandiges und sehr starkes Signal zu senden. In diesem Fall, könnte es sein, dass man jeweils nur einen Stern nach dem anderen anpeilt. Diese Strategie könnte dann zu einem Paradigma führen, nach dem der (das Signal) übertragende Strahl nacheinander auf eine große Anzahl von Sternen ausgerichtet wird, wodurch das Signal dann möglicherweise als kurze Ausbrüche registriert wird, die sich nur in vergleichsweise langen Abständen wiederholen. Wir sollten also tatsächlich nach mehr FRBs (Radioblitze) suchen!"


Gegenüber diesen Ausführungen zeigt sich der Direktor des Max-Planck-Instutits für Radioastronomie in Bonn, Prof. Dr. Michael Kramer, auf Anfrage der Redaktion von "grenzwissenschaft-aktuell.de" skeptisch und bezweifelt eine derart altruistisch, also selbstlose Natur ferner Zivilisationen:


"Ich muss gestehen, dass ich skeptisch bin, dass FRBs 'hailing signals’ sind. Ich würde es als ziemlich ineffizient ansehen, Signale in dieser Form auszusenden. Die extraterrestrische Intelligenz müsste annehmen, dass man zum richtigen Zeitpunkt in die richtige Richtung schaut. Dies ist sehr unwahrscheinlich, da die Signale nur ein paar hundert Mikrosekunden dauern. Gleichzeitig ist jedoch die Energie, die aufgewendet werden muss, genügend Sterne abzudecken, enorm.


Die vollständige GreWi-Meldung mit Interview finden Sie HIER


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Quelle: mpifr-bonn.mpg.de
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