Sergey Trushkin, ein Astronom des Special Astrophysical Observatory der Russischen Akademie der Wissenschaften, sprach darüber, warum sich Wissenschaftler für mysteriöse schnelle Funkfackeln, die sogenannten Funksignale von Außerirdischen, interessierten, und erklärte, wie das russische Teleskop RATAN-600 eine einzigartige Chance erhielt, ihre Essenz zu enthüllen.
„Angesichts unserer bescheidenen Fähigkeiten erwarten wir, dass höchstens drei bis fünf solcher Fackeln pro Beobachtungsjahr aufgezeichnet werden können. Selbst wenn wir mindestens ein Ereignis auf den Frequenzen finden, auf denen die Suche durchgeführt wird, wird dies das Verständnis der Art dieser Signale radikal verändern “, sagte Trushkin auf der Jahreskonferenz„ High Energy Astrophysics “am IKI RAS in Moskau.
Ruf des Kosmos
Zum ersten Mal sprachen Astronomen 2007 über die Existenz mysteriöser Funkemissionsausbrüche (Fast Radio Burst, FRB), die versehentlich bei der Beobachtung von Funkpulsaren mit dem Parks-Teleskop (Australien) entdeckt wurden.
„Warum haben wir diese Phänomene vor 50 Jahren nicht gefunden, als die ersten Radioteleskope auftauchten? Das Problem war, dass unsere Vorgänger nicht über die heute existierenden hochwertigen Funkgeräte verfügten. Sie wurden mit Hilfe von Parks erst nach der Aktualisierung seiner Detektoren entdeckt, wodurch die Entdecker verstehen konnten, dass diese Signale keine Interferenzen sind, die auf der Erde geboren wurden, sondern von entfernten Galaxien blitzen “, bemerkt der Wissenschaftler.
In den folgenden Jahren wurden Spuren von neun weiteren ähnlichen Ausbrüchen gefunden. Der Vergleich zeigte, dass sie künstlichen Ursprungs sein können und aufgrund der unerklärlichen Periodizität der Struktur möglicherweise sogar Signale außerirdischer Zivilisationen sind.
Im vergangenen Frühjahr wurde bekannt, dass die Quelle einer dieser FRB-Fackeln eine elliptische Galaxie war, die sich sechs Milliarden Lichtjahre von der Milchstraße entfernt befindet. Dies führte die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass solche Ausbrüche während der Fusion von Neutronensternen oder anderen kompakten Objekten entstehen, die sich in Schwarz verwandeln Loch.
Werbevideo:
Diese Theorie erlitt im März 2016 eine vernichtende Niederlage. In denselben Parks stellten kanadische Forscher fest, dass eine der ersten gefundenen Fackeln - der Ausbruch des FRB 121102 - an derselben Stelle im Sternbild Auriga wieder auftauchte, an der sie vor sechs Jahren gefunden wurde.
Laut Trushkin hat dies die meisten Theorien, in denen verschiedene kosmische Kataklysmen als Vorläufer von FRB-Fackeln fungierten, sofort abgeschnitten - die Bildung oder Verschmelzung von Schwarzen Löchern, Pulsaren und anderen kompakten Objekten, die nur einmal auftreten können.
Die ungewöhnlichen Eigenschaften dieser Funkstöße, die es ihnen nicht erlauben, mit Supernova-Explosionen oder Fusionen von Schwarzen Löchern oder Pulsaren in Verbindung gebracht zu werden, ließen Wissenschaftler über exotischere Varianten der Geburt solcher "Aliensignale" nachdenken. Einige Astrophysiker glauben beispielsweise, dass sie durch Zerfall von Axionen, ultraleichte Teilchen dunkler Materie, exotische kosmische "Strings" sowie Explosionen mikroskopisch kleiner Schwarzer Löcher erzeugt werden können.
Im vergangenen Sommer schloss sich Russland diesen Beobachtungen an, die eines der berühmtesten und ältesten russischen Teleskope, RATAN-600, besitzen. Es befindet sich am Astrophysikalischen Sonderobservatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften im Dorf Zelenchukskaya. Die einzigartigen Eigenschaften des Teleskops, so hoffen Trushkin und seine Mitarbeiter, werden dazu beitragen, die Natur dieser Signale zu klären und schließlich zu beweisen, dass sie beispielsweise nicht von "normalen" Pulsaren erzeugt werden können.
„Jetzt übersteigt die Anzahl der Theorien, die solche Ausbrüche erklären, die Anzahl dieser der Wissenschaft bekannten Phänomene erheblich. Wir - Beobachter und Experimentatoren - sind mehr daran interessiert, Ereignisse zu entdecken und neue Daten zu erhalten, mit denen unsere theoretischen Kollegen ihre Theorien erstellen können “, fährt Trushkin fort.
Zwei Hauptmerkmale von "Alien-Funksignalen", wie der Wissenschaftler feststellt, - ihre hohe Helligkeit und extrem niedrige Dauer - ermöglichen es, den Hauptnachteil von RATAN-600 zu umgehen - die Unfähigkeit, einen Punkt am Himmel für einen beliebigen Zeitraum zu verfolgen.
Während der Beobachtung der FRB scannt das russische Teleskop den gesamten Nachthimmel und verfolgt jedes Segment für eine sehr kurze Zeit. Dies ermöglicht es trotz des bescheidenen Blickwinkels von RATAN, einen ausreichend großen Bereich des Himmels abzudecken, der nur viermal kleiner sein wird als der für das Parks-Teleskop.
„Wir haben lange überlegt, welche Frequenz wir für diese Beobachtungen wählen sollen, und uns auf einen Wert von 4,7 Gigahertz festgelegt. Alle anderen Bursts wurden bei Frequenzen von 1,4 Gigahertz oder weniger erkannt, aber solche Beobachtungen erfordern ziemlich teure Installationen, für die wir einfach nicht das Geld haben. Hohe Frequenzen ermöglichen es uns wiederum, die Anzahl der für die Beobachtung erforderlichen Kanäle zu reduzieren und den Bereich zu betreten, in dem noch niemand FRB beobachtet hat “, fährt Trushkin fort.
Das letzte Auto des Raumzuges
Ihm zufolge sind diese Beobachtungen tatsächlich ein "Hobby" für das Observatoriumspersonal - sie werden im westlichen Sektor des zuvor eingemotteten RATAN-600-Rings sowie mit Hilfe von vier Backup-Detektoren, Filtersätzen und anderen Funkgeräten durchgeführt, die in den Jahren vor der Krise gekauft wurden nicht benutzt.
„Wir haben Vorverhandlungen mit der Yuri Milner Foundation geführt, die solche Initiativen unterstützt, aber sie endeten nicht mit etwas Bedeutendem. Auf der anderen Seite brauchen wir ein wenig Geld, ungefähr 30.000 Dollar, um die Anzahl der Detektoren zu verdoppeln und die Wahrscheinlichkeit, neue Fackeln zu entdecken, signifikant zu erhöhen “, bemerkte der Wissenschaftler.
Wie der Astronom feststellt, werden russische Wissenschaftler ihre Bemühungen auf die Beobachtung des Teils des Himmels konzentrieren, in dem sich FRB 121102 befindet. Die sich wiederholende Natur der Fackeln, so hoffen Trushkin und seine Mitarbeiter, wird die Chancen von RATAN-600 erhöhen, mindestens ein solches Phänomen zu erkennen und es eingehend untersuchen zu können Wellen, die für andere Radioteleskope nicht zugänglich sind.
Wissenschaftler haben die Arbeit des aktualisierten RATAN-600 bereits an zwei Objekten getestet - an einem der hellsten Pulsare in unserer Galaxie und auch beim Versuch, FRB 121102 zu erkennen. Laut Trushkin hat sein Team im August dieses Jahres ein Signal von demselben "abgefangen" zeigt, wie diese erneut platzen.
Das Radioteleskop RATAN-600 am Special Astrophysical Observatory der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Bisher gibt es keine Gewissheit, dass ein FRB-Blitz aufgenommen werden konnte, da das Teleskop zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig abgestimmt war. Daher konnten Astronomen die Entfernung zum "Alien-Signal" nicht bestimmen und seine genauen Koordinaten berechnen.
Andererseits verzeichneten zwei andere Funkobservatorien - die GBT-Teleskope in den USA und die WSRT in Holland - ungefähr zur gleichen Zeit einen erneuten Ausbruch von FRB 121102, was die Hypothese russischer Wissenschaftler bestätigt.
„Diese Beobachtungen von Kollegen und unsere vorläufigen Daten legen nahe, dass FRB 121102 mehr als nur eine variable und sich wiederholende Quelle ist. Es kann solche Impulse in besonderen Stößen abgeben. Mit anderen Worten, es ist in der Lage, mehrere Ausbrüche in einem Monat zu erzeugen und dann für eine Woche, einen Monat oder bedingte tausend Tage „zum Schweigen zu bringen“, sagt Trushkin.
Ihm zufolge ist das Hauptproblem für RATAN-600 heute die Zeit. Bisher kann nur ein russisches Teleskop solche Beobachtungen durchführen, aber für das SKA-Megateleskop, dessen Bau im nächsten Jahr in Südafrika beginnen wird, werden die gleichen Frequenzen verfügbar sein.
„Es wird erwartet, dass SKA und das kanadische Projekt CHIME jeden Tag Dutzende ähnlicher Ausbrüche feststellen. Obwohl sie noch nicht in Auftrag gegeben wurden, haben wir die Möglichkeit, aufgrund der hohen Frequenzen, mit denen wir arbeiten, einen einzigartigen Beitrag zur Untersuchung von FRB-Fackeln zu leisten und auf internationaler Ebene zu konkurrieren “, schließt der Astronom.
