Das Radioteleskop Chime in der kanadischen Provinz British Columbia empfängt seit 2018 wiederkehrende Signale aus dem Weltall. Den Astronomen ist es nun gelungen, in den Radiowellen, nur Millisekunden dauernde «Fast Radio Bursts» (FRB), ein Muster zu erkennen. Die schnellen Funksignale sind ansonsten unvorhersehbar und rasen ohne erkennbares Muster durch das All, was die Erforschung schwierig macht.

Das Signal mit dem Namen FRB 180916.J0158+65 wiederholt sich allerdings in einem regelmässigen Zyklus von 16,35 Tagen. Dann empfängt das Radioteleskop zuerst vier Tage lang teilweise mehrere solcher Bursts, bevor das Signal für 12 Tage verstummt. Dann wiederholt sich das Phänomen. Von September 2018 bis Ende Oktober 2019 haben die Forscher 28 Zyklen beobachtet.

Die genaue Herkunft der Radioblitze ist unbekannt, wie die Astronomen der Chime/FRB Collaboration und der US-amerikanischen Cornell University in ihren Resultaten schreiben, die sie als nicht begutachteten Vorabdruck auf dem Dokumentenserver Arxiv freigaben. Forscher aus Europa und China konnten den Ursprung letztes Jahr zwar auf eine 500 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie und eine Region mit einem Durchmesser von sieben Lichtjahren eingrenzen. Dort den genauen Ort zu finden, sei aber, als würde man von der Erde aus einen Menschen auf dem Mond ausmachen wollen – ein Lichtjahr entspricht rund 9,46 Billionen Kilometern.

Was die Signale und insbesondere die wiederkehrenden Zyklen nun bedeuten, wissen die Astronomen zwar noch nicht, sie erhoffen sich aus den nun entdeckten Mustern aber Hinweise auf die Lösung dieses komplizierten Rätsels um diese Fast Radio Bursts. Diese Strahlungsausbrüche sind meistens nur einmal messbar und werden dann nie wieder entdeckt, was es schwierig macht, mehr über sie herauszufinden. Sie dauern maximal wenige Millisekunden, entladen aber so viel Energie wie Hunderte von Millionen von Sonnen.

Einige FRBs senden zwar auch wiederholte Signale, allerdings ohne Regelmässigkeit. Eine Erklärung für dieses Weltraummysterium ist bislang noch niemandem gelungen. «FRBs werden wahrscheinlich in dichten, turbulenten Regionen von Gasgalaxien erzeugt», sagte der an der Studie beteiligte Astronom Shriharsh Tendulkar von der McGill University nach den ersten Messungen. Mögliche Entstehungsorte seien Gaswolken, aus denen Sterne hervorgehen, oder stellare Explosionen wie eine Supernova.

Hinweis auf Umlaufbahn

Durch die sich wiederholenden Signale haben die Astronomen nun eine neue Theorie entwickelt. Normalerweise wiesen Sterne oder Schwarze Löcher solche regelmässigen Muster auf. Der 16,35-Tage-Zyklus könnte daher auf eine Umlaufperiode hinweisen, bei der das Objekt, das die Radioblitze sendet, jeweils nur während einer gewissen Zeit der Erde zugewandt ist.

Die Forscher haben aber auch andere Erklärungen für die Zyklen. So könnte es sich um einen massereichen Stern handeln, bei dem das Signal regelmässig von Winden oder Störungen durch ein Schwarzes Loch unterbrochen wird.

Die Astronomen vermuten, dass weitere FRBs eigentlich regelmässig Signale senden, diese aber bisher nicht empfangen werden konnten. Auch beim Zyklus des FRB 180916.J0158+65 wurden nicht immer Blitze registriert, die sichtbaren hielten sich aber stets an das 16,35-Tage-Muster.

Die Forscher fordern deshalb ihre Kollegen auf, weitere Radiowellen aus dem All zu untersuchen. Sie erhoffen sich, dass mehr Regelmässigkeiten festgestellt und so weitere Rückschlüsse auf das Phänomen möglich werden.

Korrekturhinweis: Die Herkunft der Signale konnte auf eine Region mit 7 Lichtjahren Durchmesser eingegrenzt werden. In einer ersten Version des Texts stand irrtümlicherweise, dass die Galaxie, in der sich diese Region befindet, 7 Lichtjahre Durchmesser hat. Das wäre eine winzige Galaxie. Zum Vergleich: Unsere Galaxie, die Milchstrasse, hat einen Durchmesser von rund 100'000 Lichtjahren. Der Artikel wurde korrigiert.

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