Es gibt zwei Dinge, über die man sich als Wissenschaftler besonders freut. Wenn man es geschafft hat, etwas zu entdecken, dessen Existenz jemand anderer vorhergesagt hat. Und wenn man etwas entdeckt, das noch nie jemand zuvor gesehen hat. Der zweite Fall ist im Jahr 2007 eingetreten. Da haben Astronomen etwas gefunden, das sie “Fast Radio Burst” genannt haben. Einen nur wenige Millisekunden dauernden Ausbruch an enorm energiereicher Radiostrahlung. Die Entdeckung fand nicht an den Kontrollen eines Teleskops statt, sondern in archivierten Daten und das Ereignis, das damals gefunden wurde, war schon lange vorbei. In den folgenden Jahren wurden weitere Fast Radio Bursts in anderen Daten entdeckt, aber ihren Ursprung konnte man so immer noch nicht enträtseln. Irgendein Phänomen im All sorgt dafür, dass während eines kurzen Zeitraums sehr, sehr viel Radiostrahlung abgegeben wird. Aber solange man so einen Fast Radio Burst nicht “live” beobachten konnte, gab es kaum eine Chance, mehr darüber herauszufinden. Genau das gelang vor kurzem der Astronomin Emily Petroff und ihren Kollegen (“A real-time fast radio burst: polarization detection and multiwavelength follow-up”). Aber die Radiosignale bleiben weiterhin mysteriös…

Nein, so sahen die Fast Radio Bursts nicht aus. Das ist nur eine Zeichnung. Aber das Teleskop ist echt! (Bild: Swinburne Astronomy Productions)

Nein, so sahen die Fast Radio Bursts nicht aus. Das ist nur eine Zeichnung. Aber das Teleskop ist echt! (Bild: Swinburne Astronomy Productions)

Man wusste zuvor schon, dass die Fast Radio Bursts vermutlich nicht in unserer Nähe stattfinden. Wenn Radiowellen sich im All ausbreiten, treffen sie dabei auf jede Menge interstellaren und intergalaktischen Staub und die Wechselwirkung mit diesem Material sorgt dafür, dass der Strahl sich ein wenig zerstreut (in etwa so, wie ein Lichtstrahl beim Durchgang durch ein Glasprisma in die Farben des Regenbogens aufgespalten wird). Aus der Stärke dieser Dispersion kann man berechnen, wie lange das Signal unterwegs war und bei den Fast Radio Bursts deutet alles darauf hin, dass sie aus extragalaktischen Quellen stammen und viele Milliarden Lichtjahre zurück gelegt haben.

Aber worum es sich bei den Fast Radio Bursts handeln könnte, wusste man immer noch nicht. Dazu wäre es nötig gewesen, nicht nur mit Radioteleskopen zu beobachten, sondern auch mit Geräten, die andere Wellenlängen des Lichts registrieren können. Die Geschichte ist so wie in den 1960er Jahren bei den Quasaren. Die hatte man zuerst auch nur als starke Radioquellen am Himmel entdeckt. Später aber fand man auch im normalen Licht Objekte an genau den Stellen, von denen die Radiostrahlung kam und konnte sie so als die Zentren ferner Galaxien identifizieren.

Bei den Fast Radio Bursts ist es aber schwieriger. Sie strahlen nur wenige Millisekunden lang und sind dann wieder weg. Wenn man nachsehen will, ob der entsprechende Bereich des Himmels zu diesem Zeitpunkt auch noch in anderen Arten des Lichts aufleuchtet, muss man sofort hinsehen können und das geht bei Archivdaten nicht. Dazu braucht es eine Live-Beobachtung und die gelang bis jetzt nicht. Bis jetzt. Denn am 14. Mai 2014 ging dem Parkes Radioteleskop in Australien ein Fast Radio Burst ins Netz und diesmal war man vorbereitet! Teleskope überall auf der Welt wurden alarmiert und dort ließ man sofort alles stehen und liegen (was die Astronomen, die dort gerade gearbeitet und vermutlich lange auf ihre Beobachtungszeit gewartet haben, wohl nicht so sehr gefallen hat). Andere Radioteleskope (darunter auch das in Effelsberg) richteten ihre Antennen auf das Sternbild Fuhrmann, aus dem die Radiostrahlung kurz zuvor gekommen war. Aber auch optische und Infrarot-Teleskope überall auf der Welt und Gamma- und Röntgenteleskope im Weltall nahmen die Beobachtung auf um herauszufinden, ob es dort noch etwas zu sehen gab.

Die Ergebnisse waren eindeutig: Da war nichts. Keines der Teleskope konnte irgendetwas von Bedeutung finden. Abgesehen vom ursprünglichen Fast Radio Bursts war nichts zu sehen. Kein Nachleuchten, wie man es zum Beispiel bei Gammablitzen oder Supernova-Explosionen sehen kann. Das war natürlich enttäuschend. Aber dann auch wieder nicht: Denn jetzt weiß man zumindest, dass es sich eben nicht um Gammablitze oder extrem energiereiche Supernova-Explosionen handelt! Und man konnte außerdem messen, dass die Radiowellen zumindest teilweise polarisiert waren. Das ist ein starker Hinweis darauf, dass bei der Entstehung der Fast Radio Bursts starke Magnetfelder involviert sind, die diese Polarisation der Signale verursacht haben. Diese Eigenschaft der Fast Radio Bursts war zuvor noch unbekannt und kann nun als weiteres Puzzleteil bei der Entschlüsselung dieses Rätsel dienen. Irgendwo, mehr als 5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist irgendwas passiert, bei dem starke Magnetfelder beteiligt waren und große Mengen Energie freigesetzt wurden…

1 / 2 / Auf einer Seite lesen

Kommentare (49)

  1. #1 Karsten
    5. Februar 2015

    “Nur weil wir sie hier auf der Erde zur Übermittelung von Informationen nutzen und das Wort “Radio” für uns im nicht-astronomischen Alltag eine besondere Bedeutung hat, folgt daraus nicht, das jede Radiostrahlung aus dem All ebenfalls Informationen enthält.” Das ist ein wenig unglücklich formuliert, würde ich sagen. Natürlich enthält jede Radiostrahlung aus dem All Informationen, sonst würden wir Menschen nicht so fleißig Radioastronomie betreiben 😉

    Zum Artikelthema … gibt es eigentlich Voraussagen, was passiert, wenn sich ein kleineres schwarzes Loch (sagen wir, maximal mit einem Schwartzschild-Radius von maximal Jupitergröße) auflöst? Gibt es so kleine Black Holes überhaupt? Oder (vorausgesetzt, es gibt sie) sind selbst die zu langlebig, um nach noch nicht mal 9 Mrd. Jahren ihr Leben auszuhauchen? Und könnte das ggf einen solchen Radioblitz auslösen?

  2. #2 krypto
    5. Februar 2015

    @Karsten:
    Solche SL sind bisher nicht beobachtet worden.
    Da die vermutete Hawking-Strahlung indirekt proportional zur Masse eines SL ist, verdampfen SL mit dem Masseverlust zunehmend schneller, aber am Anfang recht langsam und die Zeit, die das benötigt, liegt um 1-2 Größenordnungen über dem Alter des Universums.
    Was Deine letzte Frage betrifft: Solche SL würden sich als kontinuierlich anschwellender Schwarzstrahler zeigen und mit einem mächtigen Ernergieausbruch verabschieden, der sich deutlich von einem Millisekunden-Radioblitz unterscheidet.

  3. #3 krypto
    5. Februar 2015

    @myself:
    Bevor ich Haue bekomme: 😉
    Das vermutete Zerstrahlen von SL mit Sonnenmasse liegt schon ca. 50 Größenordnungen über dem Alter des Universums..

  4. #4 advanced deep space propeller
    5. Februar 2015

    Danke für den Artikel!
    Sehr interessantes Radiophänomen, so wie LDEs
    http://en.wikipedia.org/wiki/Long_delayed_echo

  5. #5 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Karsten

    gibt es eigentlich Voraussagen, was passiert, wenn sich ein kleineres schwarzes Loch (sagen wir, maximal mit einem Schwartzschild-Radius von maximal Jupitergröße) auflöst? Gibt es so kleine Black Holes überhaupt?

    Meinst Du vielleicht Jupitermasse? Weil stellare Black Holes nur wenige Kilometer groß sind, eines mit Schwarzschildradius von Jupiter wäre schon supermassiv.

    Es gibt die Hypothese, dass beim Urknall schwarze Löcher von ein paar hunderttausend Tonnen Masse entsatnden sein könnten, die dann heute zerfallen würden. Hat man aber noch nicht beobachtet. Die wären auch auf so große Entfernung wie sie die Radio-Bursts offenbar haben, nicht zu sehen.

    Ich würde auch eher auf Neutronensterne tippen, die haben die extremsten Magnetfelder. Vielleicht stürzt da irgendetwas auf den Neutronenstern, das sich zu Plasma zerlegt, welches im Magnetfeld beschleunigt wird. Keine Ahnung.

  6. #6 Steppl
    5. Februar 2015

    Diese Eumel wurden ja sogar schon für Tunguska verantwortlich gemacht. Aber sie können schließlich nicht alles verbrechen.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Primordial_black_hole

  7. #7 Fliegenschubser
    5. Februar 2015

    Was es nicht alles gibt…aber ich bin auch sehr fasziniert von der Geschwindigkeit der Teleskope. Ich stell mir das so vor: Irgendein Radioteleskop entdeckt einen FRB, sagt allen anderen Bescheid, diese richten sich schnell entsprechend aus und beobachten diese Region in mit allen zur Verfügung stehenden Instrumenten. Aber wenn der gesamte Burst nur wenige Millisekunden dauert, muss diese Kommunikation ja extrem schnell sein. Oder habe ich da ein falsches Bild im Kopf?

  8. #8 Franz
    5. Februar 2015

    weil er auch extrem schnell rotiert, was den Kollaps aufhält.
    Müsste man da nicht auch den ‘Ping’ des drehenden Neutronensterns empfangen ? Oder wäre der so weit weg, dass man nur mehr den ‘Blitzar’ empfangen würde ?

    @FF
    einer Millisekunde sowohl Energie abgestrahlt
    Ich vermute du meinst ‘so viel’. Sorry für KS, aber ich bin 3mal über den Satz gestolpert ‘:)

  9. #9 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Fliegenschubser

    BATSE auf dem Compton Gamma Ray Obeservatory schaffte es, irdische Teleskope binnen 2 Minuten auf entdeckte Gamma Bursts ausrichten zu lassen. Man hoffte natürlich, dass im Optischen die Erscheinung länger dauert, was bei Gamma Bursts der Fall war (das sind ja Supernovae). Hier offenbar nicht.

  10. #10 krypto
    5. Februar 2015

    Und die Tatsache, dass es hier um Millisekunden geht, weist eindeutig auf eine extrem kompakte Strahlungsquelle hin, die maximal einen Durchmesser von c/Signaldauer haben kann.
    Das beteiligte astronomische Objekt mag ein wenig größer sein, wenn es sich in dessen Umgebung abgespielt hat.

  11. #11 Franz
    5. Februar 2015

    @Fliegenschuber
    Die anderen haben nur nachgesehen was das ganze ausgelöst hat, quasi wie die lästigen Schaulustigen bei Unfällen. Du siehst zwar nicht mehr wie es genau abgelaufen ist, aber anhand der Position und Zerstörung der Fahrzeuge kannst du gute Rückschlüsse ziehen was tatsächlich los war. So wars dann auch hier. Hätte ja auch sein können, dass an dieser Stelle irgendein Objekt (pfeifend :)) im All herumhängt.

  12. #12 krypto
    5. Februar 2015

    @myself: oops, c*Signaldauer natürlich

  13. #13 Fliegenschubser
    5. Februar 2015

    Vielen Dank für die Antworten.

  14. #14 Phero
    5. Februar 2015

    @Franz: Den Ping eines Neutronensterns erhält man ohnehin nur, wenn die Magnetfeldachse auf uns zeigt (über uns drüberfährt…). Das ist natürlich nur bei wenigen Neutronensternen der Fall.

  15. #15 Florian Freistetter
    5. Februar 2015

    @Fliegenschubser: “Oder habe ich da ein falsches Bild im Kopf?”

    Ja, es gut um die Nachbeobachtung. Die Radiostrahlung dauert nur kurz, aber wenn da zB ein Riesenstern explodiert wäre, hätte man auch bei anderen Wellenlänge ein Nachleuchten gesehen.

  16. #16 cassandra
    5. Februar 2015

    wie oft kann man denn heutzutage solche fast Radiobursts beobachten?

  17. #17 Stefan K.
    5. Februar 2015

    Auf die Gefahr hin, dass ich mich mit dieser Frage blamiere, aber können solche Bursts auch das berühnte WOW-Signal erklären? Das wäre wieder eine Niederlage für die Verschwörungstheoretiker (Kenne leider so einen, der mir imme rwieder erklärt, das WOW-signal wäre ein ALienkontaktversuch gewesen)

  18. #18 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Stefan K

    Sicher sind die Radiobursts viel breitbandiger. Das Wow-Signal hatte nur 10 kHz, so schmalbandige Signale entstehen eigentlich nicht natürlich.

  19. #19 Scheintod
    5. Februar 2015

    Sehr faszinierend.
    Können Pulsare “taumeln” (z.B. weil massereiche Körper in die Nähe kommen)? Können andere Objekte die Pulse ablenken? Oder erkennt man das sofort, dass es sich um etwas anderes handeln muss?

  20. #20 Franz
    5. Februar 2015

    @StefanK
    Nachdem das Signal ein kurzer hoher Peak ist, ist das Spektrum sehr breitbandig. Ein Dirac Stößchen (unendlich kurz, unendlich hoch) enthält z.B. alle Frequenzen.
    Ein schmalbandiges Signal sieht im Zeitbereich eher sinusähnlich aus. Eine Daumenregel ist: je steiler die Flanken desto breitbandiger.

    @Phero
    Was mich zu einer weiteren Frage bringt: Wieso hat ein Neutronenstern ein Magnetfeld wenn er nur aus Neutronen besteht ? Braucht man für ein Magnetfeld nicht elektrische Ladungen ?

  21. #21 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Franz

    Was ich gelernt habe ist, dass die Magnetfelder des ursprünglichen Sterns nicht verloren gehen, sondern beim Kollaps enorm verdichtet werden. Die Kruste eines Neutronensterns besteht auch durchaus noch aus Atomen, der Neutronensee liegt unter der Oberfläche.

    Hier eine Grafik aus Wikipedia, der gemäß auch innerhalb des Sterns Elektronen unterwegs sind.

  22. #22 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Franz

    Laut Wiki-Artikel ist das Innere des Neutronensterns sogar supraleitend.

  23. #23 Frantischek
    5. Februar 2015

    @krypto:
    “Und die Tatsache, dass es hier um Millisekunden geht, weist eindeutig auf eine extrem kompakte Strahlungsquelle hin, die maximal einen Durchmesser von c/Signaldauer haben kann.”

    HA!!! Super das du das erwähnst. Das hab ich nämlich schon sehr oft gelesen, aber nie verstanden.
    Warum soll das so sein? Muss immer der ganze Körper für ein Signal verantwortlich sein?
    Versteh ich ned wirklich. Bitte erklären!

  24. #24 Karl
    5. Februar 2015

    Oh man Florian! Du schreibst momentan so viel, dass ich überhaupt nicht hinterherkommen mit dem Lesen. Weiter so! Wenn die Klausurphase dieses Semester vorbei ist, werde ich alle Artikel nachholen, versprochen;-)

  25. #25 Alderamin
    5. Februar 2015

    @Frantischek

    Warum soll das so sein? Muss immer der ganze Körper für ein Signal verantwortlich sein?

    Nicht unbedingt, aber eine Supernova oder ein heißer Fleck auf der Akkretionsscheibe eines supermassiven Schwarzen Lochs (rotiert!) beispielsweise würden nicht so kurzzeitige Signale erzeugen.

  26. #26 Bullet
    5. Februar 2015

    Zumindest nicht nur eins.

  27. #27 tobalt
    5. Februar 2015

    Florian. Woher kommt die emtfernung von > 5gly ?

  28. #28 Florian Freistetter
    5. Februar 2015

    @tobalt: Aus der Messung der Dispersion des Radiosignals – steht aber auch extra im Artikel.

  29. #29 Steffmann
    7. Februar 2015

    @Florian:

    auch wenn es noch nicht beobachtet wurde, könnte nicht eine e-magentische Eruption eines Pulsars dafür verantwortlich sein ? Aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit dieser Objekte würde das auch die Kürze des Signals erklären. Oder bin ich vollkommen auf den Holzweg und habe was übersehen ?

  30. #30 Florian Freistetter
    7. Februar 2015

    @Steffmann: Naja, die Menge an Energie muss ja irgendwo her kommen. Und ein Pulsar kann (auf den bekannten Wegen) keine solchen Energiemengen erzeugen.

  31. #31 Steffmann
    7. Februar 2015

    @Florian:

    Naja, die Energiemenge einer hypothetischen Pulsareruption, die als Phänomen ja nicht unwahrscheinlich wäre, ist ja auch unbekannt und somit kein “bekannter Weg”. Mich interessierte, ob diese Hypothese von vorn herein auszuschliessen ist. Wie gesagt, zumindest die Kürze des Signals spricht doch dafür.

  32. #32 Florian Freistetter
    7. Februar 2015

    @STeffmann: Wie und warum soll ein Pulsar denn “ausbrechen”? Wenn man nach etwas suchen will, muss man zumindest eine grobe Ahnung davon haben, was das ist. Ich bin kein Experte – aber ich wüsste nicht, wo ein normaler Pulsar auf einmal so viel Energie her kriegen sollte. Nur weil auch Pulsare mit Millisekundenperioden leuchten, ist das mMn kein Grund, da einen Zusammenhang zu sehen. Kurze Phänomene gibts auch andere (Kollisionen zB)

  33. #33 Neogeo
    7. Februar 2015

    Ich tippe auf entweder:

    … Kapitän Kirk der mit der ‘Enterprise’ auf Warp-Geschwindigkeit geht?

    … Han Solo und’Millennium Falcon’, die einen Sprung durch den Hyperraum wagen?

    … andere Maschinen wie etwa einen riesigen Open-Space-Hadron-Collider?

    … Echo einer Kollision zweier Multiversen? (offtopic: wieso heisst da der plural genitiv eigentlich nicht multiversorium? schliesslich heisst es ja auch pl. gen. praktika!) Kennt Ihr die im Abspann von Men In Black, wo diese Kreaturen (oder Kreatoren?) schlussendlich ein Murmelspiel zocken?

  34. #34 Zorro
    8. Februar 2015

    Ein Teilchenbeschleuniger könnte evtl. einen Hinweis liefern, denn wenn zwei entgegengesetzte Teilchenströme schliesslich zusammenprallen entsteht doch ein gehöriger Energieblitz, und in ähnlicher Weise könnten in den Weiten des Raumes zufällig zwei extrem schnelle Teilchenströme aus nahezu entgegengesetzten Richtungen an einen beliebigen Ort miteinander interagieren. was dann vmtl. gleichfalls solche kurzlebigen Energieblitze entstehen lässt.

    Naja nur mal so ein Einwurf von einem interessierten Laien, die echten Wissenschaftler hier werden es gleich zerpflücken warum es so doch nicht geht. 🙂

  35. #35 Florian Freistetter
    8. Februar 2015

    @zorro: “die echten Wissenschaftler hier werden es gleich zerpflücken warum es so doch nicht geht. :)”

    Die Energie, die frei wird, wenn im LHC zwei Teilchen kollidieren, beträgt 0,0000000003 Kilokalorien. Damit erzeugst du keine Fast Radio Bursts…

  36. #36 Zorro
    8. Februar 2015

    @Florian Freistetter /#35

    Ist mir schon irgendwie klar beim LHC, aber die Teilchenenergien im All sind ja wesentlich höher und falls mal zwei Teilchenströme sich treffen sollten geht doch die Post ab, oder? 🙂

    Eigentlich könnten sich ja ebenso extrem energiereiche Gammablitze oder sonstige breitbandige EM – Wellen aus nahezu entgegengesetzten Quellen an einem beliebigen Ort im Weltraum zufällig streifen, sich teilweise auslöschen, bzw. durch zufällig phasengleiche Überlagerung sich in den lokalen Energiewerten auch wesentlich erhöhen, welches dann evtl. den dort gerade vorhandenen atomaren Staub impulsartig gehörig zum Leuchten bringen könnte, aber dann natürlich erst wenn eben beide Strahlungsbeams zusammen kommen.

    Weiss leider auch nicht wie sich zwei energiereiche Energiespektren die gegenlaufend, (bzw. in einem gewissen Winkel sich begegnen) im Weltall in der Praxis sich überlagern, oder welche neuen EM – Spektren dabei entstehen, die vmtl. auch irgendwie abhängig sind von den chemischen Molekülen od. atomaren Staub das gerade vor Ort sich befindet.

    Der Fast Radio Burst (oben) zeigt ja im Bereich von ca. 1220 MHz bis 1300 MHz die intensivsten Resonanzen, kann man daraus schon etwas schliessen?,… nur falls zwei kosmische Quellen solche energiereichen Energiespektren (als interagierender Beam) auch ein solches Frequenz – Mischprodukt theoretisch erlauben würden und eben auch nur durch die Anwesenheit von kosmischen Staub vor Ort, als ein notwendiges nichtlineares Element (analog zu einer Diode).

    Oder gibt es sogar (gelegentlich) eine lokale zufällige atomare Blitzlichtmischung im All, die erst ab einer gewissen EM – Energiemenge gezündet wird?

  37. #37 Florian Freistetter
    8. Februar 2015

    @Zorro: ” aber die Teilchenenergien im All sind ja wesentlich höher und falls mal zwei Teilchenströme sich treffen sollten geht doch die Post ab, oder?”

    Nicht so hoch. Wenn zwei TEILCHEN kollidieren, dann sind es immer noch TEILCHEN, egal wie schnell. Damit kriegst du nix raus, was du Milliarden Lichtjahre weit weg sehen kannst. Und woher sollen die überhaupt kommen. Ne – Teilchenkollisionen kann man als Ursache auf jeden Fall ausschließen.

  38. #38 Alderamin
    8. Februar 2015

    Tante Wiki hat ein paar mögliche Interpretationen. Die 6. vom Neutronenstern, der zum Black Hole kollabiert und dabei sein Magnetfeld loswerden muss, klingt mir am plausibelsten.

  39. #39 Jens
    8. Februar 2015

    Warum schließt man nicht an Hand der Rotverschiebung des Signals auf die Entfernung der FRB-Quelle?

  40. #40 Alderamin
    8. Februar 2015

    @Jens

    Rotverschiebung wozu? Im Optischen kann man aus dem Muster der Spektrallinien erkennen, um welche es sich handelt (sowieso Wasserstoff) und wie weit die verschoben sind, aber ein Radiosignal ohne unverschobene Referenz, woher soll man wissen, wie weit das verschoben ist?

  41. #41 Krypto
    8. Februar 2015

    @Frantischek#23:
    Teilweise wurde Deine Frage ja beantwortet.
    Das Problem ist die steile Flanke und kurze Impulsdauer.
    Es kann sich keine Materie, aber auch kein Licht oder sonstige Information schneller als c ausbreiten.
    Das ist auch unabhängig davon, ob im Emmisionsgebiet etwas rotiert. Entscheidend ist: Was auch immer sich ändert, um den Energieimpuls zu erzeugen: Diese Änderung kann sich am Entstehungsort maximal mit c ausbreiten und daraus folgt:
    Maximaldurchmesser des Emissionsgebiets=Impulsdauer*c

  42. #42 Zorro
    8. Februar 2015

    Ein kollabierendes Magnetfeld eines Neutronensterns klingt eigentlich nicht schlecht.

    Hier eine weitere verrückte Idee?,… nach den Urknallmodell entstand ja aus einer Singularität das gesamte Universum, was wäre jedoch wenn dieser Prozess ständig weiter stattfindet, jedoch nicht in der ursprünglichen Stärke.

    Eine mächtige Energiespitze (evtl. eine Art von Tunelleffekt aus einer anderen Dimension?) dringt jeweils an verschiedenen Orten des Weltalls in unsere Raumdimension ein, wobei diese beinahe Singularität gerade nicht ausreicht um ein neues Universum zu generieren, jedoch als Nebeneffekt entsteht ein solch einzelnes Fast Radio Burst Signal.

  43. #43 Florian Freistetter
    8. Februar 2015

    @zorro: Sorry, wenn ich so direkt bin. Aber sich einfach IRGENDWAS ausdenken, hat nichts mit Wissenschaft zu tun. Du musst schon zumindest einen plausibeln Mechanismus haben, der erklärt, wie ein FRB entstehen soll. Einfach nur beeindruckende Worte wie “Singularität” oder “Tunneleffekt” zu benutzten bringt niemanden weiter. Da kann man auch gleich behaupten, es wären explodierende Alienraumschiffe oder ein Hustenanfall von Gott…

  44. #44 Trottelreiner
    8. Februar 2015

    @Alderamin:
    Zum Thema Rotverschiebung, depends, eventuell könnte man mit etwas Ratearbeit doch einige Vermutungen anstellen.

    Zunächst einmal ist anzunehmen, daß die Rotverschiebung geringer ist als die der kosmischen Hintergrundstrahlung, daß das Ereignis also nach der Rekombination erfolgte. Dann wäre z<1089. Eventuell könnte man auch andere Obergrenzen für nähere Objekte (bekannte astronomische Objekte, Pop-III-Sterne etc.) einsetzen.

    Anschließend könnte man dann die entsprechenden mutmaßlichen ursprünglichen Frequenzen berechnen und im Intervall die üblichen Verdächtigen durchgehen, z.B. die Wasserstofflinie, diverse Banden und bestimmte Prozesse wie die schon angesprochene Hawking-Strahlung leichter primordialer Schwarzer Löcher oder Synchrotonstrahlung. Je nach Prozess kann man dann auf das Maximum bei ca. 1400 MHz rückrechnen und erhält ein ungefähres z. Wobei das eben das wäre, was man im Englischen so schön Guesswork nennt, und der Bereich 1,4 bis 1400 GHz nicht wirklich klein ist. Aber es wäre zumindes ein Anfang.

    Nur meine 1,5 dezicent als Nicht-Astronom oder -Physiker.

    BTW, als möglicher Mechanismus wurden kollidierende Neutronensterne vorgeschlagen, keine Ahnung wie es um diesen Mechanismus steht:

    http://astrobites.org/2013/07/29/do-fast-radio-bursts-come-from-neutron-star-mergers/

  45. #45 Jens
    8. Februar 2015

    Die Häufigkeit der Ausbrüche soll laut Wiki bei einem alle 10 Sekunden liegen. Ist die Schätzung seriös? Wenn ja kann man damit nicht einige Ursachen z.B. Binärsystem von Neutronensternen ausschließen?

  46. #46 Alderamin
    8. Februar 2015

    @Trottelreiner

    Zunächst einmal ist anzunehmen, daß die Rotverschiebung geringer ist als die der kosmischen Hintergrundstrahlung,

    Hö-hö 😉

    Anschließend könnte man dann die entsprechenden mutmaßlichen ursprünglichen Frequenzen berechnen

    Schwierig, wenn man zur Ermittlung des Prozesses erst mal die Energie und damit die Entfernung wissen müsste.

    und im Intervall die üblichen Verdächtigen durchgehen, z.B. die Wasserstofflinie, diverse Banden und bestimmte Prozesse wie die schon angesprochene Hawking-Strahlung leichter primordialer Schwarzer Löcher oder Synchrotonstrahlung.

    Synchrotronstrahlung kann alle möglichen Frequenzen haben. Hawking-Strahlung ebenfalls.

    keine Ahnung wie es um diesen Mechanismus steht:

    Wäre ähnlich wie beim Kollaps eines Neutronensterns, aber vorher wirbeln die beiden umeinander herum und da gibts bestimmt eine Akkretionscheibe und einen Gamma-Burst. Beim Kollaps könnte es auch einen Gamma-Burst geben, muss aber nicht (meine ich, das könnte auch ohne Akkretionsscheibe vor sich gehen).

  47. #47 Trottelreiner
    9. Februar 2015

    @Alderamin:
    Wie schon gesagt, daß ganze würde jede Menge Ratearbeit erfordern.

    Bei der Hawkingstrahlung primordialer Schwarzer Löcher könnte man diverse Annahmen miteinbeziehen, zunächst einmal würde ich wegen des kurzen Signals darauf tippen, daß wir hier die sich beschleunigende Evaporation ganz am Ende ihres Lebens beobachte, da dürfte die Masse relativ ähnlich sein, was sich wohl auch auf die Strahlung auswirkt. Ansonsten gibt es bei PBHs eine Beziehung zwischen Lebensdauer und Masse, d.h. bei einer endgültigen Evaporation 2 Millionen Jahre nach dem Urknall muß das Schwarze Loch ursprünglich eine bestimmte Masse gehabt haben. Wobei ich nicht weiß, ob es irgendwelche verläßlichen Formeln für die Hawkingstrahlung gibt.

    Synchrotonstrahlung zeigt zunächst einmal ein kontinuierliches Spektrum, es gibt aber ein Maximum bei einer bestimmten Frequenz, oberhalb derer die Stärke stark abnimmt:

    http://www.nist.gov/pml/div685/grp07/updated-what-is-synchrotron-radiation.cfm

    Und diese Frequenz hängt dann von verschiedenen Faktoren ab, in einem Synchroton von der Energie des Teilchens und dem Radius der Bahn. Wobei sich die Größe der Quelle ja aus der Länge des Bursts ungefähr ermitteln ließe. Und dann könnte man noch ein paar Annahmen zur Feldstärke und zur Elektronengeschwindigkeit machen.

    Leider deuten die vorliegenden Spektren darauf hin daß wir nur einen Teil der gesamten Emission beobachten, nämlich den Langweilligsten:

    http://arxiv.org/abs/1404.2934

    Was eventuell auch erklärt, warum die Suche nach einem “Nachglühen” ergebnislos verlief, wir beobachten sozusagen schon das “Nachglühen” eines Ereignisses bei immer niedrigeren Frequenzen, sei es, weil die Quelle weniger Energie abgibt, sei es wegen der Dispersion der Strahlung am intergalaktischen Medium. Wäre interessant zu sehen, wie der verlauf bei etwas höheren Frequenzen als 1,5 GHz ist, das entsprechende atmosphärische Fenster geht nach

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4risches_Fenster

    ungefähr bis 10 GHz, einigermaßen beobachten könnte man wohl bis ein paar zig GHz, dann macht erst einmal die Atmosphäre dicht.

    Wobei gerade dieser absorbierte Bereich sehr interessant wäre, AFAIK dürfte darin nämlich die 21cm Wasserstofflinie bzw. ihre rotverschobene Variante liegen. Und wenn wir mal davon ausgehen, daß die Quelle wahrscheinlich von sehr viel dichterem Gas umgeben ist als dem intergalaktischem Medium, würde wahrscheinlich zunächst einmal direkt an der Quelle etwas absorbiert werden; anschließend dann in unserer Galaxis, wobei nur die erste Linie rotverschoben wäre.

    Zur Gamma-Strahlung und Akkretionsscheibe, keine Ahnung, aber Neutronensterne sind sehr dicht, vielleicht erhälst du eher zwei sich verformende und dann verschmelzende Tropfen als eine klassische “Scheibe”. Ob der inverse Betazerfall bei der Entstehung eines Neutronensterns Photonen emittiert weiß ich nicht, wenn dabei beta(plus)-Zerfall eine Rolle spielt hättest du aber Zerstrahlung. Wobei die fehlende Gammastrahlung wirklich merkwürdig ist, aber wie schon gesagt, wir bräuchten wohl Messungen bei höheren frequenzen kurz vor dem Radioburst.

  48. #48 Trottelreiner
    9. Februar 2015

    Ähm, um mal wieder den kulturellen (agnostischen) Katholiken zu machen, mea occulpa…

    Die 21cm-Linie entspräche einer Frequenz von 1420.40575177 MHz, ist also genau in dem untersuchten Bereich. Eventuell rotverschobene Linien müßten dann natürlich noch langwelliger sein.

  49. #49 Karla Kolumna
    10. Februar 2015

    Mal ein kleiner Hinweis zu einer Veranstaltung über die ich vorhin gestolpert bin und deren Thema mir doch bekannt vorkam:
    Rätselhafte Radioblitze
    Mittwoch, 11. Februar, 19.30 Uhr, Hörsaal der Sternwarte Recklinghausen
    Vor sieben Jahren wurde ein starker, flüchtiger Blitz in radioastronomischen Daten gefunden, dessen Eigenschaften auf eine extragalaktische Herkunft hindeuten. Mittlerweile sind acht Beobachtungen sogenannter schneller Radioblitze veröffentlicht und Astronomen wissen, dass sie tatsächlich aus dem Weltall stammen. Wie schnelle Radioblitze entstehen, ist noch unbekannt. Viele Theorien wurden vorgeschlagen, darunter explodierende Neutronensterne oder extreme Radiostrahlungsausbrüche von Magnetaren. Wenn schnelle Radioblitze tatsächlich extragalaktischer Herkunft sind, sind sie auch ein Werkzeug um die intergalaktische Materie zu untersuchen. Dafür müssen jedoch viel mehr beobachtet werden, was eine große und interessante, aber technische Herausforderung ist.
    Dr. Laura Spitler, Max-Planck-Institut Bonn