Quelle: ESON 19. Oktober 2023.

19. Oktober 2023 – Die Quelle wurde mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in einer Galaxie lokalisiert, die so weit entfernt ist, dass ihr Licht acht Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Der Radioblitz ist auch einer der energiereichsten, die je beobachtet wurden; in einem winzigen Bruchteil einer Sekunde gab er die äquivalente Energiemenge von 30 Jahren der Gesamtemission unserer Sonne frei.

Die Entdeckung des Ausbruchs, genannt FRB 20220610A, wurde im Juni des letzten Jahres vom ASKAP-Radioteleskop in Australien gemacht [1] und übertraf den bisherigen Distanzrekord des Teams um 50 Prozent.

„Mit dem ASKAP-Antennenfeld konnten wir genau bestimmen, woher der Ausbruch kam“, erläutert Stuart Ryder, Astronom von der Macquarie University in Australien und einer der Hauptautoren der heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie. „Dann haben wir [mit dem VLT der ESO] in Chile nach der Quellgalaxie gesucht [2] und haben festgestellt, dass sie älter und weiter entfernt ist als jede andere bisher gefundene Radioblitz-Quelle und wahrscheinlich innerhalb einer kleinen Gruppe verschmelzender Galaxien liegt.“

Die Entdeckung bestätigt, dass schnelle Radioblitze dazu verwendet werden können, die „fehlende“ Materie zwischen Galaxien zu messen und somit eine neue Möglichkeit bieten, das Universum zu „wiegen“.

Aktuelle Methoden zur Schätzung der Masse des Universums liefern widersprüchliche Antworten und stellen das Standardmodell der Kosmologie infrage. „Wenn wir die Menge an normaler Materie im Universum zählen – den Atomen, aus denen wir alle bestehen – stellen wir fest, dass mehr als die Hälfte von dem, was heute vorhanden sein sollte, fehlt“, sagt Ryan Shannon, Professor an der Swinburne University of Technology in Australien, der die Studie ebenfalls leitete. „Wir vermuten, dass sich die fehlende Materie im Raum zwischen den Galaxien verbirgt, aber sie ist vielleicht so heiß und diffus, dass sie mit üblichen Techniken nicht sichtbar ist.“

„Schnelle Radioblitze erkennen dieses ionisierte Material. Selbst in einem nahezu perfekt leeren Raum können sie alle Elektronen sehen, und das ermöglicht es uns, zu messen, wie viel Materie zwischen den Galaxien ist“, erklärt Shannon.

Das Auffinden entfernter schneller Radioblitze ist entscheidend für die genaue Messung der fehlenden Materie des Universums, wie der verstorbene australische Astronom Jean-Pierre (J-P) Macquart 2020 nachgewiesen hat. „J-P hat gezeigt, dass je weiter ein schneller Radioblitz entfernt ist, desto mehr diffuse Gase er zwischen den Galaxien nachweisen kann. Dies wird jetzt als Macquart-Beziehung bezeichnet. Einige kürzlich aufgetretene schnelle Radioblitze schienen diese Beziehung zu brechen. Unsere Messungen bestätigen, dass die Macquart-Beziehung bis über die Hälfte des bekannten Universums hinausreicht“, erläutert Ryder.

„Während wir immer noch nicht wissen, was diese massiven Ausbrüche von Energie verursacht, bestätigt die Studie, dass schnelle Radioblitze häufige Ereignisse im Kosmos sind und dass wir sie verwenden können, um Materie zwischen Galaxien zu erkennen und die Struktur des Universums besser zu verstehen“, ergänzt Shannon.

Das Ergebnis stellt die Grenze dessen dar, was heute mit Teleskopen erreicht werden kann, obwohl Astronomen in Kürze über Mittel verfügen werden, um noch ältere und fernere Ausbrüche zu erkennen, ihre Quellgalaxien zu bestimmen und die fehlende Materie des Universums zu messen. Das internationale Square Kilometre Array Observatory baut derzeit zwei Radioteleskope in Südafrika und Australien, die Tausende von schnellen Radioblitzen auspüren können, einschließlich sehr entfernter, für die aktuelle Einrichtungen blind sind. Das Extremely Large Telescope der ESO, ein 39-Meter-Teleskop im Bau in der chilenischen Atacama-Wüste, wird eines der wenigen Teleskope sein, das in der Lage ist, die Quellgalaxien von Ausbrüchen noch weiter entfernt als FRB 20220610A zu studieren.

Endnoten
[1] Das ASKAP-Teleskop gehört der CSIRO, der nationalen Wissenschaftsagentur Australiens, und wird von ihr auf dem Land der Wajarri Yamaji in Westaustralien betrieben.

Weitere Informationen
Diese Forschungsarbeit wurde in einem Artikel mit dem Titel „A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1“ vorgestellt, der in Science erscheinen wird.

Das Team besteht aus S. D. Ryder (Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Macquarie University, Australien [SMPS]; Forschungszentrum für Astrophysik und Raumtechnologien, Macquarie University, Sydney, Australien [ASTRC]), K. W. Bannister (Nationale Einrichtung für Teleskope in Australien, Organisation für Wissenschaft und Industrieforschung, Weltraum und Astronomie, Australien [CSIRO]), S. Bhandari (Niederländisches Institut für Radioteleskopie, Niederlande; Gemeinsames Institut für Very Long Baseline Interferometry in Europa, Niederlande), A. T. Deller (Zentrum für Astrophysik und Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australien [CAS]), R. D. Ekers (CSIRO; Internationales Zentrum für Radioastronomie-Forschung, Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University, Australien [ICRAR]), M. Glowacki (ICRAR), A. C. Gordon (Zentrum für interdisziplinäre Erforschung und Astrophysik, Northwestern University, USA [CIERA]), K. Gourdji (CAS), C. W. James (ICRAR), C. D. Kilpatrick (CIERA; Abteilung für Physik und Astronomie, Northwestern University, USA), W. Lu (Abteilung für Astronomie, University of California, Berkeley, USA; Theoretical Astrophysics Center, University of California, Berkeley, USA), L. Marnoch (SMPS; ASTRC; CSIRO; Australisches Forschungsrat-Zentrum für allumfassende Astrophysik in 3 Dimensionen, Australien), V. A. Moss (CSIRO), J. X. Prochaska (Abteilung für Astronomie und Astrophysik, University of California, Santa Cruz, USA [Santa Cruz]; Kavli-Institut für Physik und Mathematik des Universums, Japan), H. Qiu (SKA Observatory, Jodrell Bank, Vereinigtes Königreich), E. M. Sadler (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Australien; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), M. W. Sammons (ICRAR), D. R. Scott (ICRAR), N. Tejos (Institut für Physik, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile) und R. M. Shannon (CAS).

Über die ESO
Die Europäische Südsternwarte (ESO) befähigt Wissenschaftler*innen weltweit, die Geheimnisse des Universums zum Nutzen aller zu entdecken. Wir entwerfen, bauen und betreiben Observatorien von Weltrang, die Astronominnen und Astronomen nutzen, um spannende Fragen zu beantworten und die Faszination der Astronomie zu wecken, und wir fördern die internationale Zusammenarbeit in der Astronomie. Die ESO wurde 1962 als zwischenstaatliche Organisation gegründet und wird heute von 16 Mitgliedstaaten (Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Finnland, Irland, Italien, den Niederlanden, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem Vereinigten Königreich) sowie dem Gastland Chile und Australien als strategischem Partner unterstützt.

Der Hauptsitz der ESO und ihr Besucherzentrum und Planetarium, die ESO Supernova, befinden sich in der Nähe von München in Deutschland, während die chilenische Atacama-Wüste, ein wunderbarer Ort mit einzigartigen Bedingungen für die Himmelsbeobachtung, unsere Teleskope beherbergt. Die ESO betreibt drei Beobachtungsstandorte: La Silla, Paranal und Chajnantor. Am Standort Paranal betreibt die ESO das Very Large Telescope und das dazugehörige Very Large Telescope Interferometer sowie Durchmusterungsteleskope wie z. B. VISTA. Ebenfalls am Paranal wird die ESO das Cherenkov Telescope Array South betreiben, das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt. Zusammen mit internationalen Partnern betreibt die ESO auf Chajnantor APEX und ALMA, zwei Einrichtungen zur Beobachtung des Himmels im Millimeter- und Submillimeterbereich. Auf dem Cerro Armazones in der Nähe von Paranal bauen wir „das größte Auge der Welt am Himmel“ – das Extremely Large Telescope der ESO. Von unseren Büros in Santiago, Chile, aus unterstützen wir unsere Aktivitäten im Land und arbeiten mit chilenischen Partnern und der Gesellschaft zusammen.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Fachartikel
pdf: https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2317a.pdf

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ESO

Der Beitrag Astronom*innen weisen bisher fernsten schnellen Radioblitz nach erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Institut für Radioastronomie 5. Dezember 2022.

5. Dezember 2022 – Bereits Ende der 1980er Jahre haben Astronomen und Astronominnen aus mehreren Ländern den Anstoß gegeben, ein Teleskop mit einer Sammelfläche von annähernd einem Quadratkilometer (eine Million Quadratmeter) zu bauen. Rund drei Jahrzehnte später, nach Jahren der technischen Planung und der internationalen Wissenschaftsdiplomatie, erreicht das Projekt in diesem Jahr einen weiteren wichtigen Meilenstein. Am 5. Dezember beginnen die Bauarbeiten für die Teleskope des SKAO mit feierlichen Zeremonien in Südafrika und Australien.

Bereits bis November 2012, dem Zeitpunkt der Gründung der SKA-Organisation, die für die Koordinierung der internationalen technischen Planung des SKA verantwortlich ist, war es ein weiter Weg. In den Jahren zuvor wurde viel Politikarbeit geleistet, Arbeitsgruppen und Ausschüsse wurden etabliert sowie Vereinbarungen zur internationalen Zusammenarbeit unterzeichnet. Über Einrichtungen wie das vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn geleitete europäische RadioNet3-Konsortium erfolgte bereits seit den 2000er Jahren der Anschub von neuen Aktivitäten in Forschung und Entwicklung der bestehenden radioastronomischen Einrichtungen und Radioteleskopen der Zukunft wie dem „Square Kilometre Array“.

Eine große Rolle spielte dabei die Auswahl zweier Standorte für ein Niederfrequenz-Teleskop in Australien und ein Mittelfrequenz-Teleskop in Südafrika, die im Jahr 2012 festgelegt wurden. Weitere wichtige Meilensteine waren schließlich die Unterzeichnung der internationalen Konvention zur Gründung des SKA-Observatoriums im März 2019 sowie das Einsetzen des SKAO-Rates Anfang 2021. Dieser hat im Juni desselben Jahres den Beginn der Bauarbeiten förmlich genehmigt und damit eine umfassende Phase der Auftragsvergabe eingeleitet, in der über 50 Verträge unterzeichnet und 150 Millionen Euro eingebunden wurden.

Gemeinsam mit seinen Kollegen und Kolleginnen aus den beteiligten Ländern blickte Prof. Michael Kramer, Direktor am MPIfR, dem offiziellen Beginn der Bauarbeiten mit Begeisterung entgegen: „Ich bin seit über 20 Jahren in das SKA involviert und in dieser Zeit ist viel passiert. Mit der Aufnahme der Arbeiten auf den Baustellen werden unsere Visionen jetzt tatsächlich zur Realität und das bedeutet, dass sich all unsere Anstrengungen gelohnt haben. Das ist ein sehr wichtiger und freudiger Augenblick.“

Das MPIfR und die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) waren maßgeblich an der Entwicklung und am Bau der SKA-Prototypantenne für das Mittelfrequenz-Teleskop beteiligt, die im Herbst 2019 in Südafrika ihren Betrieb aufnahm. „Die notwendigen Spezifikationen für das Teleskop und die Anforderung, einen Prototyp zu konstruieren, der sowohl für die Massenfertigung geeignet als auch kosteneffizient ist, waren technisch gesehen bisher die größten Herausforderungen“ erklärt Dr. Gundolf Wieching, Abteilungsleiter „Elektronik“ im MPIfR. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen wie Isabella Rammala am MPIfR werden diese neue Generation an Teleskopen nutzen, um Antworten auf fundamentale astronomische Fragen zu erhalten – z.B. wie sich das Universum weiterentwickelt oder wo Magnetfelder ihren Ursprung haben. Isabella Rammala freut sich insbesondere auf detailreiche Bilder des galaktischen Zentrums, die das SKA Observatorium der Wissenschafts-Community liefern wird.

Construction Commencement Ceremonies
Um den Beginn der Bauarbeiten auf den beiden SKA-Baustellen zu feiern, finden am 5. und 6. Dezember in einer Reihe am SKA beteiligten Länder Veranstaltungen statt.

Zu den Zeremonien an den SKA-Standorten in der Karoo-Halbwüste (Südafrika) und in der Murchison-Region (Australien) wurden heute nur Mitglieder der örtlichen Gemeinschaft eingeladen. Die Wissenschaftsminister der beiden Länder gaben die Vergabe wichtiger Infrastrukturaufträge im Wert von über 200 Mio. EUR bekannt, wobei ein erheblicher Teil der Mittel für die örtlichen Gemeinden vorgesehen ist. Darüber hinaus gab das SKAO die Vergabe von Aufträgen für den Bau der Antennen für beide Teleskope im Wert von 100 Mio. EUR bekannt, womit sich die auf den Veranstaltungen angekündigte Gesamtsumme auf 300 Mio. EUR und die bisher vom SKAO zugesagte Gesamtsumme auf 450 Mio. EUR erhöht.

Weitere Veranstaltungen für Mitglieder des diplomatischen Corps, an denen Botschafter und Hohe Kommissare aus 16 Ländern teilnehmen, finden in Perth und in Kapstadt statt. Mehrere Mitgliedsländer organisieren auch lokale Satellitenveranstaltungen, um die Beiträge der internationalen Partner zur Erreichung dieses wichtigen Meilensteins zu würdigen.

Über das SKAO:
Das SKA-Observatorium (SKAO) ist eine zwischenstaatliche Organisation, die sich aus Mitgliedstaaten von fünf Kontinenten zusammensetzt und ihren Sitz im Vereinigten Königreich hat. Ihre Aufgabe ist es, hochmoderne Radioteleskope zu bauen und zu betreiben, um unser Verständnis des Universums zu verändern und für die Gesellschaft durch globale Zusammenarbeit und Innovation einen Mehrwert zu schaffen. Seine beiden Teleskope, die jeweils aus Hunderten von Parabolspiegeln und Tausenden von Dipolantennen bestehen, werden in Südafrika und Australien gebaut und sind die beiden modernsten Radioteleskope der Erde. Eine spätere Erweiterung ist in beiden Ländern und anderen afrikanischen Partnerländern vorgesehen. Zusammen mit weiteren hochmodernen Forschungseinrichtungen werden die SKAO-Teleskope die unbekannten Grenzen der Wissenschaft erforschen und unser Verständnis der wichtigsten Prozesse vertiefen, darunter die Entstehung und Entwicklung von Galaxien, die grundlegende Physik in extremen Umgebungen und die Entstehung des Lebens. Durch die Entwicklung innovativer Technologien und ihren Beitrag zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen wird das SKAO seinen Beitrag zur Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen leisten und einen erheblichen Nutzen für ihre Mitglieder und darüber hinaus bringen. Das SKAO erkennt die indigenen Völker und Kulturen an, die traditionell in den Gebieten leben, in denen sich die Einrichtungen befinden. In Australien erkennt SKAO die Wajarri Yamaji als die traditionellen Eigentümer und einheimischen Titelinhaber von Inyarrimanha Ilgari Bundara, dem CSIRO Murchison Radioastronomie-Observatorium, an.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Square Kilometre Array (SKA)

Der Beitrag SKAO: Ein Mega-Wissenschaftsprojekt erreicht den nächsten Meilenstein erschien zuerst auf Raumfahrer.net.