Forscher entdecken mit Hilfe eines Studenten in Archivdaten ein Signal vom Rand unserer Milchstraße – es ist ein Segen für die Astronomie [Best of GameStar]

Das Murchison Widefield Array hat die Signale des roten Zwergsterns und seines Begleiters empfangen. (Bildquelle: mwatelescope.org | NASA | Unsplash)

Es passiert fast alle drei Stunden. Ein Impuls an Radioenergie vom Rand der Milchstraße streift für 30 bis 60 Sekunden die Erde. Diese neue Entdeckung ist weit mehr als nur irgendein Signal aus dem All:

Zwischen zwei Auftritten des GLEAM-X J0704-37 genannten Impulses vergehen immer exakt 174-Minuten. Das macht ihn zum neuen Rekordhalter seiner Art. Und er könnte gleichzeitig ein jahrzehntealtes Rätsel der Astronomie lösen und den Weg für weitere Entdeckungen ebnen.

Die Entdeckung durch das Team von Associate Professor Natasha Hurley-Walker wurde in einer Studie in The Astrophysical Journal Letters beschrieben. Sie entstand im Zuge einer Kooperation unter dem Dach des International Centers for Radio Astronomy Research (ICRAR).

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Ein kosmisches Radio-Ballett

An GLEAM-X J0704-37 fällt abseits seiner Natur vor allem seine Herkunft auf. Die Radiowellen kommen vom Rand der Milchstraße. Bislang konnte aber nicht ergründet werden, wie genau diese spezielle Familie an Signalen entsteht. GLEAM ist ein sogenannter lang-periodischer Radio-Transient. Also ein Signal im Radiospektrum, das sich regelmäßig mit langen Pausen wiederholt (via space.com und ICRAR).

Bisher kamen alle entdeckten Exemplare aus der Richtung des Zentrums der Milchstraße. Also aus einem extremen Gedränge von Sternen. Daher konnte man bislang kein spezifisches System als eindeutige Quelle bestimmen.

Bei GLEAM-X J0704-37 ist das anders. Hurley-Walker und ihr Team konnten sich auf ein Doppelsternsystem in rund 5.000 Lichtjahren Entfernung als sehr wahrscheinlichen Kandidaten festlegen. Der Ort im Sternbild Puppis liegt am Rand der Milchstraße. Dort geht es weit weniger gedrängt zu als in unserer direkten Nachbarschaft – vom überfüllten galaktischen Zentrum ganz zu schweigen.

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Mittels des MeerKAT-Teleskops in Südafrika und des »Southern Astrophysical Research Telescopes« in Chile identifizierten sie dort draußen ein Objekt: einen massearmen, energetisch relativ zahmen Zwergstern der M-Klasse. 70 Prozent aller Sterne unserer Milchstraße gehören hierzu, wie Hurley-Walker in der Presseinformation bei ICRAR erklärt. Doch das ergibt auf den ersten Blick keinen Sinn: Ein solcher Stern dürfte physikalisch gar nicht in der Lage sein, ein derartiges Radiosignal zu erzeugen.

Der Rote Zwerg wird von einem Weißen Zwerg begleitet – einer Sternleiche, ähnlich dem Endstadium unserer eigenen Sonne. Der ist kleiner, aber energetisch sehr aktiv. Laut Hurley-Walker erklärt dieser Umstand das Radiosignal.

Die Magnetfelder der stellaren Gebilde interagieren miteinander und erzeugen diese sehr spezifischen Radiosignale mit langem Abstand. Das obige YouTube-Video visualisiert, wie das aussehen könnte.

Die Arbeit der Wissenschaftler kann somit erstmals einen beobachtbaren Ansatz liefern, wie die lang-periodischen Radio-Transients entstehen.

Studentische Vorarbeit

Möglich wurde die Entdeckung aber erst durch einen cleveren Studenten: Csanád Horváth erfand in seinem dritten Jahr an der Uni die Algorithmen, mit denen die Archive des Murchison Widefield Array (MWA) in Australien von Hurley-Walkers Team durchforstet worden. Dabei entdeckten sie die auffälligen Spuren von GLEAM-X J0704-37.

Weitere Studien der vorhandenen Daten sowie neue, gezielte Beobachtung sollen die These erhärten sowie allgemein mehr zu dem Phänomen herausfinden.

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Nur ein Schatz aus einem ganzen Hort an Daten

Dank der Algorithmen von Csanád Horváth könnte das Archiv des MWA noch eine Vielzahl an Entdeckungen bereithalten. Seit der Inbetriebnahme des Radioteleskops etwa Anfang der 2010er sammelten sich mehr als 55.000 Terabyte Daten an.

Sie dienten bereits für eine Vielzahl von wissenschaftlichen Zwecken, doch nun kann mittels einer neuen Lupe darin zu Radiosignalen aus dem Kosmos gestöbert werden. Wie MWA-Direktor Steven Tingay erklärt, handelt es sich dabei um eine der größten Einzelsammlungen an wissenschaftlichen Informationen überhaupt. Es ist eine Goldmine, um Phänomene zu finden und [...] ein Spielplatz für Astronomen.