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Was sind Schnelle Radioblitze? Die rätselhaften Millisekunden-Signale aus dem All

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Observation of the first detected fast radio burst as described by Lorimer et al. (2007). Note that this is the brightest detection. In the Lorimer paper the figure was of the detection in another beam (and hence is weaker).
Bild: Psr1909 · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Kurz gesagt

Schnelle Radioblitze (FRBs) sind millisekunden lange Radioenergieblitze aus fernen Galaxien, die 2007 erstmals identifiziert wurden und immer noch nicht vollständig erklärt sind. Das Interesse ist gestiegen, nachdem Astronomen das MeerKAT-Teleskop und das James-Webb-Weltraumteleskop nutzten, um den bisher weitesten FRB zu verfolgen – ein Signal, das über 10 Milliarden Jahre brauchte, um die Erde zu erreichen.

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Ein schneller Radioblitz oder FRB ist ein kurzer, aber äußerst kraftvoller Ausbruch von Radiowellen, der von einem Bruchteil einer Millisekunde bis zu wenigen Sekunden andauert, gemäß dem englischen Wikipedia-Eintrag zum Phänomen. In diesem Bruchteil einer Sekunde setzt ein typischer Ausbruch ungefähr so viel Energie frei, wie die Sonne in drei Tagen ausstrahlt, wie die gleiche Quelle besagt.

Wie FRBs entdeckt wurden

Der erste schnelle Radioblitz wurde 2007 von den Astronomen Duncan Lorimer und David Narkevic identifiziert, die ihn bei der Wiederprüfung archivierter Pulsar-Survey-Daten aus dem Jahr 2001 fanden; das Ereignis ist heute als Lorimer-Burst bekannt, laut Wikipedia. Die Echtzeiterkennung eines neuen Ausbruchs ereignete sich erst im Januar 2015 am Parkes Observatory in Australien, wie der gleiche Eintrag besagt.

Seitdem haben speziell gebaute Radioteleskope die FRB-Suche zu einem Routineteil der Astronomie gemacht. Kanadas CHIME-Teleskop katalogisiert seit 2018 Hunderte von Ausbrüchen, Australiens ASKAP-Array hat geholfen, die Heimatgalaxien mehrerer einmaliger Ausbrüche zu lokalisieren, und Südafrikas MeerKAT-Teleskop – durch sein MeerTRAP-Survey-Projekt – ist zu einer zentralen Komponente bei neueren Entdeckungen geworden, gemäß Wikipedia und einer NASA-Darstellung der Beteiligung des Webb-Teleskops an der FRB-Forschung.

Warum das Thema wieder in den Nachrichten ist

Am 8. Oktober 2026 veröffentlichten Forscher unter der Leitung von Manisha Caleb und Themiya Nanayakkara der University of Sydney Erkenntnisse in der Zeitschrift Science, die FRB 20240304B beschreiben, den bisher am weitesten entfernten schnellen Radioblitz, der identifiziert wurde, laut NASA und einem Bericht in The Conversation. Das MeerTRAP-System von MeerKAT entdeckte den Ausbruch erstmals am 4. März 2024, und das James-Webb-Weltraumteleskop wurde dann verwendet, um seine Heimatgalaxie zu finden und zu untersuchen, so die NASA.

Webbs NIRCam- und NIRSpec-Instrumente platzierten die Heimatgalaxie des Ausbruchs bei einer kosmologischen Rotverschiebung von 2,148, was bedeutet, dass das Signal etwa 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall seine Quelle verließ und etwa 10,6 Milliarden Jahre brauchte, um die Erde zu erreichen, laut NASA und The Conversation. Das ist mehr als das Doppelte der Entfernung des bisherigen Rekordhalters, berichtete phys.org.

Eine überraschend kleine Heimatgalaxie

Was das Forschungsteam überraschte, war nicht nur die Entfernung, sondern auch die Art der Galaxie, aus der der Ausbruch kam. The Conversation berichtete, dass die Heimatgalaxie nur etwa 10 Millionen Mal die Masse der Sonne enthält – ungefähr 1.000 Mal weniger massereich als Galaxien, die typischerweise FRBs beherbergen – und geringe Anteile schwerer Elemente aufweist, während aktiv neue Sterne entstehen. Co-Autorin Laura Driessen beschrieb die Galaxie als "überraschend klein, metallarm und in einer sehr aktiven Phase der Sternenbildung", laut phys.org.

Diese Kombination ist für Theorien über die Ursachen von FRBs von Bedeutung.

Woran FRBs vermutlich liegen

Trotz fast zwei Jahrzehnte der Forschung haben sich Astronomen nicht auf eine einzelne Ursache für FRBs einigen können, und Wikipedia listet mehrere vorgeschlagene Quellen auf, darunter Magnetare, Neutronenstern-Fusionen, Supernovae und Prozesse in der Nähe von schwarzen Löchern. Der stärkste direkte Beweis bisher verbindet FRBs mit Magnetaren – junge Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern – nachdem ein Ausbruch im April 2020 auf den galaktischen Magnetar SGR 1935+2154 zurückgeführt wurde, das erste Mal, dass ein FRB mit einem spezifischen bekannten Objekt verbunden wurde, laut Wikipedia.

Die neuen Erkenntnisse zu FRB 20240304B unterstützen die Magnetar-Erklärung gegenüber der Neutronenstern-Fusionstheorie, berichtet die NASA, da Fusionen zweier Neutronensterne typischerweise lange nach der Sternenbildung auftreten, während das junge Alter dieser Heimatgalaxie und ihre kräftige Sternenbildung besser zu Magnetaren passen, die sich bald nach der Explosion massiver Sterne als Supernovae bilden.

Wiederholte versus einmalige Ausbrüche

Die meisten bisher erkannten FRBs scheinen nur einmal zu blitzen, aber einige Quellen wiederholen sich. Wikipedia vermerkt, dass FRB 121102, das 2012 gefunden wurde, die erste identifizierte sich wiederholende Quelle war, die sich in einer Galaxie etwa drei Milliarden Lichtjahre entfernt befindet. Eine andere Quelle, FRB 180916, ist ungewöhnlich, weil sie nach einem messbaren Schema pulsiert – ungefähr alle 16,35 Tage – und ist damit der einzige bekannte FRB mit einer regelmäßigen Periode, laut dem gleichen Eintrag.

Bemerkenswerte schnelle Radioblitze auf einen Blick

Wichtige schnelle Radioblitze und was jeden einzelnen bemerkenswert macht
AusbruchJahr der EntdeckungEntfernung / AlterWarum es von Bedeutung ist
Lorimer-Burst2007 (Daten von 2001)Nicht in der Quelle angegebenErster je identifizierter FRB in archivierten Pulsar-Daten (Wikipedia)
FRB 1211022012~3 Milliarden LichtjahreErster bestätigter sich wiederholender FRB (Wikipedia)
FRB 1809162019–2020Nicht in der Quelle angegebenEinziger bekannter FRB mit einer regelmäßigen ~16,35-Tage-Periode (Wikipedia)
SGR 1935+2154-AusbruchApril 2020Innerhalb der MilchstraßeErster FRB-ähnlicher Ausbruch, der mit einem spezifischen Magnetar verbunden ist (Wikipedia)
FRB 1809242019~3,6 Milliarden LichtjahreErster sich nicht wiederholender FRB, der auf eine Heimatgalaxie zurückgeführt wurde (Wikipedia)
FRB 20240304BEntdeckt 4. März 2024; Host identifiziert 2026~10,6 Milliarden Jahre altes Signal, Rotverschiebung 2,148Bisher weitester FRB, Rotverschiebung von Webb gemessen (NASA, The Conversation)

Was FRBs Astronomen lehren können

Über ihre Herkunft hinaus nutzen Wissenschaftler FRBs als kosmische Sonden. The Conversation berichtet, dass die Radiowellen von FRB 20240304B etwa 80% der kosmischen Geschichte durchquerten und Informationen über Magnetfelder, freie Elektronen und geladene Materie trugen, die im größtenteils unsichtbaren Raum zwischen Galaxien verteilt sind – Material, das ansonsten sehr schwer direkt zu beobachten ist.

Deshalb beschreibt The Conversation den Ausbruch als eine ungewöhnlich reichhaltige Informationsquelle über Teile des Universums, die ansonsten schwer direkt zu untersuchen sind, und würdigt die Forscher der Studie für diese Bewertung.

Fragen

Was genau ist ein schneller Radioblitz?
Es ist ein kurzer, hochenergetischer Ausbruch von Radiowellen, der von einem Bruchteil einer Millisekunde bis zu wenigen Sekunden andauert und ungefähr so viel Energie auf einmal freisetzt, wie die Sonne in drei Tagen ausstrahlt, laut Wikipedia.
Was verursachte den weitesten schnellen Radioblitz FRB 20240304B?
Seine genaue Ursache ist nicht bestätigt, aber die NASA berichtet, dass die junge, aktiv Sterne bildende Heimatgalaxie Magnetare – hochmagnetisierte Neutronensterne – gegenüber Neutronenstern-Fusionen als wahrscheinliche Quelle begünstigt.
Wie weit entfernt war der am weitesten entfernte schnelle Radioblitz, der erkannt wurde?
FRB 20240304B entstand etwa 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall, wobei das Signal etwa 10,6 Milliarden Jahre brauchte, um die Erde zu erreichen, laut NASA und The Conversation.
Wiederholen sich alle schnellen Radioblitze?
Nein. Die meisten erkannten FRBs scheinen einzelne, sich nicht wiederholende Ereignisse zu sein, obwohl einige Quellen, wie FRB 121102, sich wiederholen, und FRB 180916 sogar mit einem ungefähr 16,35-Tage-Zyklus pulsiert, laut Wikipedia.
Welche Teleskope werden verwendet, um schnelle Radioblitze zu finden?
Radioteleskope, darunter CHIME, ASKAP, MeerKAT und FAST, erkennen die Ausbrüche, während Instrumente wie das James-Webb-Weltraumteleskop und Keck-Teleskope helfen, ihre Heimatgalaxien zu identifizieren und zu untersuchen, laut NASA, The Conversation und Wikipedia.

Quellen

  1. NASA Science — Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin
  2. The Conversation — Astronomers pinpoint the origin of a 10 billion-year-old millisecond signal from space
  3. Phys.org — Astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected
  4. Wikipedia — Fast radio burst

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