Wie ein russischer Milliardär, der nach Außerirdischen sucht, hilft, eines der größten Geheimnisse des Universums aufzudecken

Seit mehr als einem Jahrzehnt sind Astronomen ratlos über Weltraumfackeln, deren Energie mit 500 Sonnen vergleichbar ist. Heute haben sie sich mit außerirdischen Jägern zusammengetan, um diese Rätsel ein für alle Mal zu lösen.

Im Frühjahr 2007 durchsuchte David Narkevich, ein Physikstudent an der University of West Virginia, Berge von Daten, die von einem Teleskop des Parks Observatory - einem in Australien gelegenen Radioteleskop - abgeladen wurden, und verfolgte das Verhalten von Pulsaren, die sich schnell drehende Kerne einst massereicher Sterne. Sein Kurator, der Astrophysiker Duncan Lorimer, bat ihn, in den Daten nach Informationen über ultraschnelle Pulsare des kürzlich entdeckten RRAT-Typs zu suchen. In diesen Datenbergen entdeckte Narkevich jedoch ein seltsames Signal, das von der Seite einer Galaxie in unserer Nähe kam, der kleinen Magellanschen Wolke .

Das Signal war nichts, was Lorimer früher gesehen hatte. Und obwohl es für kurze Zeiträume, nur fünf Millisekunden, erschien, war es milliardenfach heller als der übliche Pulsar, der in der Milchstraße zu finden ist. In einer Millisekunde strahlte es in einem Monat so viel Energie aus wie die Sonne.

Die Entdeckung von Narkevich und Lorimer war die erste von vielen Entdeckungen seltsamer ultra-starker Blitze, die von unseren Teleskopen entdeckt wurden. Für mehrere Jahre galten solche Ausbrüche als unwahrscheinlich oder verschwanden selten. Bisher haben Forscher jedoch bereits mehr als 80 solcher " Fast Radio Bursts " oder FRB (Fast Radio Bursts) aufgezeichnet. Zuerst dachten die Astronomen, dass das erste Phänomen, das sie als „Lorimer-Anstieg“ bezeichneten, in seiner Art einzigartig war, aber jetzt glauben sie, dass wahrscheinlich jede Sekunde ein FRB im Universum auftritt.

Was ist der Grund für eine so plötzliche Überfülle an Entdeckungen? Aliens. Nun, nicht die Außerirdischen selbst, sondern ihre Suche. Unter den Astronomen und Forschern, die diese mysteriösen Signale unermüdlich enthüllen, sticht ein in den USA ansässiger russischer Geschäftsmann hervor, der aufgrund seiner Suche nach fremdem Leben eine der komplexesten und gründlichsten Untersuchungen des Universums aller Zeiten finanziert hat.

Von dem Moment an, als Narkevich den ersten Anstieg entdeckte, waren Wissenschaftler daran interessiert, was genau diese bezaubernden Blitze im Weltraum auslösen könnte. Die Liste möglicher Quellen erwies sich als lang und enthält Annahmen von theoretisch bis unverständlich: Kollision von Schwarzen Löchern, Weißen Löchern, Verschmelzung von Neutronensternen, explodierenden Sternen, Dunkler Materie, schnell rotierenden Magnetaren, sich falsch verhaltenden Mikrowellen.

Obwohl einige dieser Theorien bereits heute zurückgewiesen werden können, bleibt der Rest relevant. Schließlich erscheint fast zehn Jahre nach Beginn der Suche eine neue Generation von Teleskopen, die den Forschern helfen kann, den Mechanismus zu verstehen, der diesen Supermachtausbrüchen zugrunde liegt. Zwei neuere Arbeiten, die dieses Thema konsequent weiterentwickelt haben, beschreiben, wie zwei verschiedene Teleskop-Arrays - ASKAP und DSA (Deep Synoptic Array) vom Owens Valley Observatory - erstmals die genaue Position von zwei dieser mysteriösen FRBs entdeckten. Jetzt erwarten die Physiker, dass zwei weitere Teleskope - das kanadische CHIME und das südafrikanische MeerKAT - uns endlich genau sagen können, was diese starken Funkstöße gezeigt haben.


Parks Observatory Radioteleskop

Die Entdeckung von Narkevich und Lorimer wurde jedoch fast in den Müll geworfen. Einige Monate, nachdem sie zum ersten Mal einen ungewöhnlich hellen Anstieg bemerkt hatten, schien es, dass diese Entdeckung nicht über die Mauern des Lorimer-Büros am Ufer des Monongahila-Flusses hinausgehen würde, der die Stadt Morgantown in West Virginia schneidet.

Kurz nachdem der Ausbruch entdeckt worden war, bat Lorimer seinen ehemaligen Kurator Matthew Bales, einen Astronomen der Swinburne University in Melbourne, ihm zu helfen, dieses Signal zu markieren - heute ein unter Astronomen weithin bekannter Energiepeak, der viel höher steigt als die Ausbrüche eines der bekannten Pulsare. Diese Welle schien aus einem viel tieferen Kosmos zu uns zu kommen als an den Stellen, an denen das Parks-Teleskop normalerweise Pulsare fand. In diesem Fall war es wahrscheinlich eine andere Galaxie, die möglicherweise Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt war.

„Er war wunderschön. Er schien unglaublich. "Wir sind fast von den Stühlen gefallen", erinnert sich Bailes. "Ich konnte an diesem Abend nicht einschlafen, weil ich dachte, wenn dieses Ding wirklich so weit entfernt und so hell ist, wäre dies eine erstaunliche Entdeckung. Aber es wäre besser, wenn wir uns nicht irren würden. “

In wenigen Wochen kritzelten Lorimer und Bales einen Job, schickten ihn an die Natur - und wurden schnell abgelehnt. Der Herausgeber des Magazins bezweifelte, dass diese Veranstaltung Single war und viel heller aussah, als es möglich schien. Bales war verärgert, aber er hatte schlimmere Situationen. Sechzehn Jahre zuvor hatten er und sein Kollege-Astronom Andrew Lyne ein Papier zur Überprüfung eingereicht, in dem sie die Entdeckung des ersten Planeten im Orbit um einen anderen Stern ankündigten - und zwar nicht nur einen Stern, sondern einen Pulsar. Die wissenschaftliche Entdeckung stellte sich als Fehlfunktion in den Messwerten ihres Teleskops heraus. Einige Monate später musste Lyne auf einer Konferenz der American Astronomical Society vor einem großen Publikum sprechen und ihren Fehler bekannt geben. "Das ist Wissenschaft, alles kann passieren", sagt Bales. Diesmal waren sich Bales und Lorimer sicher, dass sie alles richtig gemacht hatten, und beschlossen, ihre Arbeit an FRB an eine andere Zeitschrift, Science, zu senden.

Nach seiner Veröffentlichung stieß das Werk sofort auf großes Interesse; Einige Wissenschaftler fragten sich, ob dieser Ausbruch ein Versuch von Außerirdischen war, eine Verbindung herzustellen. Wissenschaftler haben sich dem fremden Leben zugewandt, um nicht zum ersten Mal eine Lösung für ungeklärte Signale zu finden. Als Forscher 1967 ein Phänomen entdeckten, das sich später als der erste gefundene Pulsar herausstellte, fragten sie sich auch, ob es ein Zeichen für intelligentes Leben sein könnte.

Wie Narkevich einige Jahrzehnte später stieß auch die Cambridge-Doktorandin Jocelyn Bell in den Bergen von Daten auf ein mysteriöses Signal, das von einer Reihe von Radioteleskopen in Cambridgeshire gesammelt wurde. Von diesem Array ist heute fast nichts mehr übrig; Auf den Feldern der Universität, auf der er sich jetzt befand, befindet sich jetzt eine überwachsene Hecke, in der wackelige, stumpfe Säulen verloren gehen, die einst in einem Netz aus Kupferdrähten verwickelt waren, die Radiowellen von entfernten Quellen einfangen. Drähte wurden lange gestohlen und für Schrott übergeben.

"Wir haben ernsthaft über die Möglichkeit nachgedacht, dass sie Außerirdische sind", sagte Bell, jetzt emeritierter Professor in Oxford. Der erste Pulsar ist spektakulär und halb im Scherz, genannt LGM-1 (kleine grüne Männer - grüne Männer). Sie hatte nur sechs Monate Zeit, um ihre Promotion zu verteidigen, und sie war nicht sehr glücklich darüber, dass „eine Menge grüner Männer“ ihr Teleskop und ihre Frequenz benutzte, um Signale zur Erde zu senden. Warum sollten Außerirdische "eine so seltsame Technologie verwenden, um einen unauffälligen Planeten zu signalisieren"? Sie schrieb einmal in einem Artikel für das Cosmic Search Magazine.

Nur wenige Wochen später entdeckte Bell jedoch einen zweiten Pulsar und kurz nach der Verlobung im Januar 1968 einen dritten. Während sie ihre Promotion verteidigte, fand sie einige Tage vor der Hochzeit ein viertes Signal in einem anderen Teil des Himmels. Dies bewies, dass Pulsare ein natürliches Phänomen astrophysikalischen Ursprungs sein sollten und keine Signale intelligenten Lebens. Jedes neu entdeckte Signal verringerte die Wahrscheinlichkeit, dass intelligente Außerirdische, die durch weite Flächen voneinander getrennt waren, ihre Versuche, Nachrichten an ein uninteressantes Stück Stein am Rande der Milchstraße zu senden, irgendwie koordinierten.

Lorimer hatte so viel Pech. Nach der Entdeckung des ersten Ausbruchs vergingen sechs Jahre ohne Anzeichen eines erneuten Auftretens. Viele Wissenschaftler haben begonnen, das Interesse daran zu verlieren. Eine Erklärung für die Mikrowelle hat sich seit einiger Zeit bewährt, sagt Lorimer, und Skeptiker waren misstrauisch gegenüber dem Ausbruch, den sie nur einmal entdeckt hatten. Die Situation wurde auch nicht durch die Tatsache verbessert, dass Parks 2010 16 ähnliche Ausbrüche entdeckte, die, wie sie schnell herausfanden, in den Daten als Ergebnis des Öffnens der Tür einer Mikrowelle in einem der im Heizmodus betriebenen Labors auftauchten.


Yuri Milner und Mark Zuckerberg bei den Breakthrough Prize Prize Awards 2017

Als Avi Labe zum ersten Mal von Lorimers ungewöhnlicher Entdeckung hörte, dachte er auch, dass dies auf Verkabelungsprobleme oder falsche Computereinstellungen zurückzuführen sein könnte. Er war im November 2007 Vorsitzender der Astronomieabteilung in Melbourne, genau wie die Arbeit von Lorimer und Bales in der Zeitschrift Science erschien, und hatte daher die Gelegenheit, diesen seltsamen Ausbruch mit Bales zu diskutieren. Labe fand diese Funkflut ein faszinierendes Rätsel, aber nichts weiter.

Im selben Jahr schrieb Leib jedoch eine theoretische Arbeit, in der behauptet wurde, dass Radioteleskope, die zur Erkennung spezieller Wasserstoffemissionen gebaut wurden, die in den frühen Stadien der Entwicklung des Universums auftreten, auch Funksignale von außerirdischen Zivilisationen empfangen sollten, die sich bis zu zehn Lichtjahre von uns entfernt befinden. "Wir senden seit einem Jahrhundert. Eine andere Zivilisation mit denselben Arrays kann uns also in einer Entfernung von bis zu 50 Lichtjahren sehen", sagte Leib. Dann veröffentlichte er eine weitere Arbeit über die Suche nach künstlichen Lichtquellen im Sonnensystem. Darin zeigte Leib, dass eine Stadt, deren Helligkeit mit Tokio vergleichbar ist, mit dem Hubble-Teleskop erkannt werden kann, selbst wenn sich diese Stadt am Rande des Sonnensystems befindet. In einer anderen Arbeit beschrieb er die Technologie zur Erkennung der industriellen Verschmutzung der Planetenatmosphäre.

Seit Leib ein Junge ist, der in Israel aufgewachsen ist, hat er eine Leidenschaft für das Leben - auf der Erde und anderswo im Universum. „In der Astronomie suchen alle nach mikrobiellem Leben - Menschen suchen nach chemischen Zeichen des primitiven Lebens in der Atmosphäre von Exoplaneten“, sagt Leib, bevor er einen Abschluss in Physik macht, der von der Philosophie mitgerissen wird.

Alles in einer Reihe sollte jedoch auch mit der Suche nach intelligentem Leben außerhalb der Erde befasst sein, argumentiert er. „Menschen haben ein Tabu, ein psychologisches und soziologisches Problem. Und das alles wegen des Gepäcks der Science-Fiction und der Berichte über fliegende Untertassen, die nichts mit dem zu tun haben, was im Weltraum passiert “, fügt er hinzu. Er ärgert sich, dass er seinen Standpunkt erklären und verteidigen muss. Immerhin seien auf der Suche nach dunkler Materie über Jahrzehnte Milliarden angeschwollen, ohne Ergebnis. Kann die Suche nach außerirdischem intelligentem Leben, bekannt als SETI, als noch seltsameres Ereignis angesehen werden als die Suche nach dunkler Materie?

Lorimer verfolgte Leibs Arbeit an SETI nicht besonders. Nach sechs langen und enttäuschenden Jahren, als eine Gruppe seiner Kollegen, darunter Bales, vier weitere helle Funkstöße in Parks-Daten fand, hatte er 2013 viel Glück. Lorimer war erleichtert zu bemerken, dass er rehabilitiert worden war. Es folgten noch weitere Entdeckungen: Schließlich wurde bestätigt, dass FRB ein echtes Phänomen ist. Nachdem das erste Ereignis als „Lorimer-Welle“ bezeichnet wurde, drang es schnell in die physischen und astronomischen Kreise der Universitäten auf der ganzen Welt ein. In physischen Kreisen wurde Lorimer zu einer kleinen Berühmtheit erhoben.

All dies wurde von Leib aus der Ferne beobachtet. Eines Tages im Februar 2014 sprach er bei einem Abendessen in Boston mit einem charismatischen Russen namens Yuri Milner , einem Milliardär und Technologieinvestor, der Sportunterricht hatte und im Silicon Valley berühmt war. Soweit er sich erinnerte, interessierte sich Milner immer für das Leben außerhalb der Erde, und in diesem Punkt kamen er und Leib sich nahe. Das Paar fand schnell eine gemeinsame Sprache.

Milner traf sich im Mai nächsten Jahres in Harvard erneut mit Leib und fragte den Wissenschaftler, wie lange es dauern würde, bis er Alpha Centauri erreicht , das der Erde am nächsten gelegene Sternensystem. Leib sagte, er würde sechs Monate brauchen, um Technologien zu finden, die es den Menschen ermöglichen würden, die Sterne während ihres gesamten Lebens zu erreichen. Milner bat Leib dann, sich mit der Breakthrough Starshot-Initiative vertraut zu machen, einer von fünf Initiativen, die der russische Geschäftsmann in wenigen Wochen ankündigen wollte. Er unterstützte diese Initiativen mit seinem eigenen Geld in Höhe von 100 Millionen US-Dollar, und alle sollten dem SETI-Projekt helfen.

Sechs Monate später, Ende Dezember 2015, rief Leibu an und bat um die Vorbereitung einer Präsentation, in der seine empfohlene Technologie für den Flug nach Alpha Centauri kurz beschrieben wird. Leib war in diesem Moment in Israel und wollte am Wochenende auf einer Ziegenfarm im Süden des Landes abreisen. „Am nächsten Morgen saß ich in der Lobby der Farm - an der einzigen Stelle, an der ich das Internet bekam - und hielt in PowerPoint eine Präsentation, in der die Technologie des Sonnensegels für das Yuri-Projekt beschrieben wurde“, sagt Leib. Er zeigte sie zwei Wochen später bei Milner in Moskau und mit Fanfare wurde sie im Juli 2015 angekündigt.

Initiativen waren eine Injektion von Adrenalin in die Vene der SETI-Bewegung - und die größte private Injektion auf der Suche nach Außerirdischen aller Zeiten. Eines der fünf Initiativprojekte ist Breakthrough Listen, das unter anderem von den Astronomen Stephen Hawking (inzwischen verstorben) und dem britischen königlichen Astronomen Martin Rhys gefeiert wird. Nach der Handlung des Films „Kontakt“ mit Jodie Foster, die eine Astronomin spielte, die Radiosendungen von Außerirdischen erhielt (der Prototyp ihres Charakters war die Astronomin Jill Tarter), verwendet das Projekt Radioteleskope auf der ganzen Welt, um nach Signalen von außerirdischer Intelligenz zu suchen.

Nach der Ankündigung von Breakthrough Initiatives investierte Milner sofort in den Einsatz fortschrittlicher Technologien - beispielsweise Data Warehouses und die Installation neuer Empfänger - in vorhandenen Radioteleskopen, darunter Green Bank in West Virginia und Parks in Australien. Unabhängig davon, ob die Astronomen, die diese Observatorien nutzen, an die Existenz eines außerirdischen Lebens glaubten, akzeptierten sie diese Investition mit offenen Armen. Und wissenschaftliche Ergebnisse ließen nicht lange auf sich warten.

Im August 2015 entschied sich eine der zuvor aufgezeichneten FRBs, wieder aufzutauchen, und dieses Ereignis machte Schlagzeilen in Zeitungen auf der ganzen Welt, da der Anstieg unglaublich stark war und stärker als der Ausbruch von Lorimer und allen anderen FRBs. Er wurde als "Repeater" bezeichnet und ist auch als Spitler-Schwall bekannt, da er erstmals von der Astronomin Laura Spitler vom nach ihm benannten Radio Astronomy Institute entdeckt wurde Max Planck in Deutschland. In den nächsten Monaten traten wiederholt Ausbrüche auf - nicht regelmäßig, aber oft genug, damit Forscher die Galaxie identifizieren konnten, die sie erzeugt hatte, und die Optionen für ihre wahrscheinlichen Quellen in Betracht zogen - höchstwahrscheinlich handelt es sich um junge, schnell rotierende Neutronensterne mit einem extrem starken Magnetfeld ( Magnetare ).

Die Lokalisierung wurde auf dem Super Large Antenna Array (VLA) durchgeführt , einer Gruppe von 27 Radioteleskopen in New Mexico, die im Film Contact gezeigt wurde. Laut Lorimer hat die im Rahmen des Breakthrough Listen-Projekts aktualisierte Green Bank-Infrastruktur jedoch weitaus mehr wiederkehrende Ausbrüche festgestellt. Dies ermöglichte es den Forschern, die sie erzeugende Galaxie genauer zu untersuchen. "Das ist wunderbar - sie haben die Mission, nach außerirdischem Leben zu suchen, aber dabei zeigen sie auch andere Ergebnisse, die für die wissenschaftliche Gemeinschaft nützlich sind", fügt er hinzu. Das Finden von FRBs wurde schnell zu einer der Hauptaufgaben von Breakthrough Listen.

Die wiederholte Fixierung der Arbeit des Repeaters ist sowohl ein Segen als auch ein Ärgernis geworden - einerseits wurden dadurch katastrophale Modelle wie eine Supernova-Explosion, die FRB erzeugt, beseitigt -, da eine solche Explosion nur einmal auftreten kann. Auf der anderen Seite komplizierte dies nur das Rätsel. Der Repeater befindet sich in einer kleinen Galaxie mit aktiver Sternentstehung - wo ein Neutronenstern geboren werden kann, daher das Modell des Magnetars. Aber was ist mit dem Rest der FRBs, die sich nicht wiederholen?

Forscher haben begonnen zu vermuten, dass es verschiedene Arten dieser Bursts gibt, von denen jeder seine eigene Quelle hat. Auf wissenschaftlichen Konferenzen toben immer noch Streitigkeiten darüber, was sein kann und was nicht, und Physiker sind bereit, mögliche Quellen für FRB in Korridoren und Speisesälen zu diskutieren. Im März 2017 startete Leib einen Medienrummel, der darauf hindeutet, dass FRB das Ergebnis der Arbeit außerirdischer Zivilisationen sein könnte - solarbetriebene Funksender, riesige Raumschiffe, die sich dank Sonnensegeln durch Galaxien bewegen.

Die Tatsache, dass Parks zum SETI-Projekt gehört, ist für jeden Besucher offensichtlich. Von einer Treppe, die zu einem runden Kontrollturm unter der Teleskopplatte führt, sehen Sie Knöpfe, Türen und Wände im nostalgischen Stil der 1960er Jahre. Und dann betreten Sie das mit modernen Bildschirmen gefüllte Kontrollzentrum, von wo aus Astronomen die Antenne fernsteuern, um Pulsare zu beobachten.

Wenn Sie eine andere Etage hinaufgehen, gibt es einen Raum zum Speichern von Daten, in dem ganze Racks mit Servern mit blinkenden Lichtern gefüllt sind. Ein Rack wird mit neonblauem Licht beleuchtet - es ist dank des Breakthrough Listen-Projekts dort angekommen und Teil eines hochmodernen Aufzeichnungssystems, mit dem Astronomen bei einer 12-stündigen Datenaufzeichnung nach Funksignalen suchen können - viel mehr Signale als zuvor. Bales, der heute teilweise für FRB und teilweise für das Breakthrough Listen-Projekt verantwortlich ist, lächelt und macht Selfies vor dem Hintergrund von Milners Servern.


Green Bank Teleskop

Und obwohl viele der ersten FRB-Entdeckungen von Veteranenteleskopen gemacht wurden - bestehend aus einer großen Platte wie Parks oder Green Bank - revolutionieren neue Teleskope, von denen einige mit Breakthrough Listen-Geld erstellt wurden, das Feld der FRB-Suche.

In der Halbwüstenregion Südafrikas verfügt Karoo, die von Kapstadt aus acht Autostunden entfernt ist, über eine Reihe von 64 Platten, die den Raum ständig überwachen. Sie sind kleiner als ihre riesigen Cousins, arbeiten aber zusammen. Dies ist MeerKAT , ein weiteres Instrument des wachsenden weltweiten Netzwerks riesiger Breakthrough Listen-Teleskope. Zusammen mit einigen anderen Instrumenten der nächsten Generation hoffen wir, dass dieses Observatorium eines Tages, vielleicht im nächsten Jahrzehnt, die Beantwortung der Frage nach der Natur der FRB ermöglicht.

"MeerKAT" bedeutet "mehr als KAT" und wird nach KAT 7 geöffnet - dem Karu-Antennenarray, das aus 7 Antennen besteht - obwohl echte Erdmännchen die Stelle durchsuchen [in Erdmännchen - Erdmännchen / ca. transl.] sowie Esel, Pferde, Schlangen, Skorpione und Kudu - Antilopen von der Größe eines Elchs mit Spiralhörnern. MeerKAT-Besuchern wird empfohlen, schützende Lederstiefel mit Metallzehen gegen Schlangen und Skorpione zu tragen. Sie werden auch vor Kudu gewarnt - sie schützen die Jungen sehr eifrig und haben kürzlich sogar einen Pickup mit einer Wache angegriffen und das Auto umgedreht. In der MeerKAT-Region herrscht Stille auf den Radiowellen. Alle Besucher müssen ihre Telefone und Laptops ausschalten. Der einzige Ort, an dem die Kommunikation funktioniert, ist der unterirdische Bunker, der von 30 cm dicken Wänden abgeschirmt ist, und eine Metalltür.Schutz empfindlicher Antennen vor menschlichen Störungen.

MeerKAT ist einer der beiden Vorgänger des viel größeren zukünftigen Funkobservatoriums SKA - Square Kilometer Array (Quadratkilometer-Antennenarray). Nach Abschluss der SKA erscheinen weitere 131 Antennen in Kara. Die erste Platte für SKA wurde gerade aus China an MeerKAT geschickt. Die Montage jeder Antenne dauert mehrere Wochen, und danach dauert es mehrere Monate, um zu überprüfen, ob sie ordnungsgemäß funktioniert. Wenn alles nach Plan läuft, werden andere Platten bestellt, zusammengebaut und an diesen abgelegenen Ort geschickt, der tagsüber von Braun dominiert wird. Nach Sonnenuntergang beginnen die MeerKAT-Becken jedoch aus einer unglaublichen Palette von lila, roten und rosa Farben zu tanzen, wenn die Becken die Milchstraße begrüßen und ihr Sternenband direkt über ihnen ausdehnen. Bald, sagt Bales,MeerKAT wird Teil der unglaublichen FRB-Maschine sein.

Es gibt einen weiteren Vorgänger von SKA - Australian ASKAP. Als Lorimer 2007 über die Ablehnung von Nature nachdachte, beendete Ryan Shannon seine Promotion in Physik an der Cornell University und teilte sich ein Zimmer mit Laura Spitler, die später einen Spritzer Spitler entdeckte. Shannon kam aus Kanada in die USA und wuchs in einer kleinen Stadt in British Columbia auf. Etwa eine Autostunde von seinem Haus entfernt befand sich das Dominion Radio Astronomy Observatory (DRAO) - eine relativ kleine Einrichtung, die insbesondere an der Entwicklung von Geräten für VLA beteiligt war.

Shannon glaubt, dass der DRAO seine Berufswahl unbewusst beeinflusst zu haben scheint. In DRAO wird in einigen Jahren ein völlig neues CHIME-Teleskop gebaut, das das aufstrebende Gebiet der FRB-Forschung dramatisch beeinflussen wird. Aber 2007 war es nicht da. Shannon wurde 2011 aus Cornell entlassen und beschloss, nicht so nahe bei zu Hause zu bleiben - "wie meine Mutter es gerne hätte". Stattdessen zog er nach Australien und ließ sich an der Swinburne University in den Hinterhöfen von Melbourne nieder.

Shannon trat 2017 dem Bales-Team bei - bis dahin begannen die Astronomen zu verstehen, warum sie keine neuen FRBs finden konnten, obwohl sie bereits glaubten, dass solche Ausbrüche hundertmal am Tag auftreten, wenn nicht sogar öfter. „Unsere großen Radioteleskope hatten kein weites Sichtfeld, sie konnten nicht den gesamten Himmel sehen. Deshalb haben wir im ersten Jahrzehnt fast alle FRBs verpasst, nachdem wir von ihrer Existenz erfahren hatten“, sagt Shannon.

Als er, Bales und die anderen FRB-Jäger auf einen superhellen Anhänger stießen, den Spitler Splash, stellten sie fest, dass es FRBs gab, die auch ohne Riesenteleskope wie Parks und mit Instrumenten mit einem größeren Sichtfeld erkannt werden konnten. Aus diesem Grund begannen sie mit dem Bau von ASKAP - einem neuen Observatorium, das 2012 konzipiert und kürzlich fertiggestellt wurde und sich in einem dünn besiedelten australischen Gebiet befindet. Es verfügt über 36 Platten mit Radioteleskopen mit einem Durchmesser von jeweils 12 m und arbeitet wie MeerKAT gemeinsam.

Um nach ASKAP in der Grafschaft Murchison in Westaustralien zu gelangen, wo nur sehr wenige Menschen leben, müssen Sie zuerst nach Perth fliegen, dort in ein kleines Flugzeug nach Murchison umsteigen und sich dann in ein winziges Einrotorflugzeug quetschen oder 150 Stunden auf 150 km unbefestigten Straßen fahren . "Wenn es regnet, werden die Straßen weggespült und Sie werden nicht hierher kommen", sagt Shannon, der zweimal nach ASKAP gereist war, um den Aborigines das neue Teleskop vorzustellen, das mit ihrer Erlaubnis auf ihrem Land gebaut wurde, und das hochempfindliche Funkobservatorium der nächsten Generation mit eigenen Augen zu sehen.

MeerKAT und ASKAP bieten der Jagd nach FRB aus technischer Sicht zwei sehr unterschiedliche Ansätze. Beide Observatorien beobachten den Himmel der südlichen Hemisphäre, wo der helle Kern der Milchstraße viel besser zu sehen ist als in der nördlichen; Sie ergänzen die alten, aber sehr ernsthaft aktualisierten Observatorien Parks und Arecibo in Südamerika. Bei MeerKAT-Teleskopen sind die Empfänger sehr empfindlich und können extrem weit entfernte Objekte erkennen, während bei ASKAP-Empfängern mehrere Pixel vorhanden sind und ein viel breiteres Sichtfeld bieten können, wodurch das Teleskop FRB häufiger finden kann.

„Die Platten von ASKAP sind weniger empfindlich, aber wir können einen viel größeren Teil des Himmels sehen“, sagt Shannon. "Daher kann ASKAP Objekte in der Natur heller sehen." Zusammen werden diese beiden Vorgänger verschiedene Teile der FRB-Bevölkerung verfolgen - denn um "das Gesamtbild zu erhalten, muss man die gesamte Bevölkerung verstehen".

MeerKAT begann erst im Februar mit der Aufzeichnung von Daten, und ASKAP scannt das Universum seit mehreren Jahren auf der Suche nach FRB. Er hatte bereits 30 neue Ausbrüche entdeckt; Darüber hinaus in einer aktuellen Arbeit in der WissenschaftShannon und Kollegen beschrieben ausführlich eine neue Methode zur Lokalisierung von Bursts trotz ihrer kurzen Dauer - und dies ist ein großer und wichtiger Schritt zur Lösung des Problems, was diese ultrahelle Strahlung verursacht. ASKAP-Antennen können als das Auge einer Fliege vorgestellt werden; Sie können einen großen Teil des Himmels sehen und so viele Bursts wie möglich erfassen, aber alle Antennen können sofort in die gleiche Richtung gerichtet werden. Auf diese Weise erstellen sie ein Echtzeitbild des Himmels und bemerken die Millisekunden-FRB, wenn ihre Strahlung die Erde wäscht. Dies wurde von Shannon und Kollegen getan, und zum ersten Mal konnten sie einen Ausbruch namens FRB 180924 erkennen und seine Heimatgalaxie, die sich mehrere Milliarden Lichtjahre von uns entfernt befindet, genau anzeigen - und das alles in Echtzeit.

Ein anderes Team des Owens Valley Radio Observatory (OVRO), das Caltech gehört und sich in den Bergen der Sierra Nevada in Kalifornien befindet, entdeckte kürzlich einen neuen Anstieg und verfolgte ihn zu einer Quelle - einer Galaxie, die 7,9 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt liegt. Wie Shannon konnten sie dies nicht mit einem Teleskop mit einer einzigen Schüssel tun, sondern mit einem Antennenarray von zehn Antennen mit einem Durchmesser von 4,5 Metern, das als Deep Synoptic Array-10 bezeichnet wird. Antennen arbeiten als Platte mit einem Durchmesser von anderthalb Kilometern zusammen und bedecken einen Bereich des Himmels von der Größe von 150 Monden. Die Teleskopsoftware verarbeitet jede Sekunde die mit einer DVD vergleichbare Informationsmenge. Dieses Gitter ist der Vorläufer von Deep Synoptic Array, das zum Zeitpunkt des Baus im Jahr 2021 110 Platten enthalten und jährlich mehr als 100 FRB erkennen und lokalisieren kann.

Die Teams von ASKAP und OVRO stellten gemeinsam fest, dass es vermutlich zu einem einmaligen Ausbruch von Galaxien kommt, die sich stark von der Galaxie des ersten FBR-Repeaters unterscheiden. In ihren Galaxien ist die Sternentstehung sehr selten, ungefähr die gleiche wie in der Milchstraße, und dies unterscheidet sie extrem von der Home-Repeater-Galaxie, in der Sterne 100-mal häufiger geboren werden. Die Entdeckungen zeigten, dass „jede Galaxie, selbst so durchschnittlich wie unsere Milchstraße, FRB abgeben kann“, sagt Vikram Ravvi, ein Astronom von Caltech, der als Teil des OVRO-Teams arbeitet.

Aber auch ihre Entdeckungen bedeuten, dass das Magnetarmodell, das viele als Erklärung für die Quelle von Bursts wiederholter Bursts akzeptierten, nicht für einmalige Bursts funktioniert. Vielleicht, sagt Shannon, könnte die ASKAP-Fackel das Ergebnis der Fusion zweier Neutronensterne sein, wie der, der vor zwei Jahren die Gravitationswellendetektoren LIGO und Virgo in den USA und Italien bemerkte, weil die beiden Galaxien sehr ähnlich sind. "Es ist sogar ein wenig beängstigend", sagt Shannon. Eines ist klar, fügt er hinzu: Entdeckungen zeigen, dass es wahrscheinlich mehrere Arten von FRBs gibt.

In Shannons Heimatstadt Kanada wächst die mit CHIME verbundene Aufregung exponentiell. Es wurde zur gleichen Zeit wie MeerKAT und ASKAP gebaut, aber dieses Observatorium unterscheidet sich sehr von ihnen; Es hat keine Platten, seine Antennen haben die Form langer Eimer und sind so konzipiert, dass sie Licht einfangen. Im Januar berichtete das CHIME-Team über die Entdeckung eines zweiten FRB-Repeaters und von 12 sich nicht wiederholenden FRBs. Es wird erwartet, dass CHIME viel mehr Ausbrüche erkennen wird, und Astronomen hoffen, gemeinsam mit ASKAP, MeerKAT und CHIME die wahre Natur dieser mysteriösen Funkausbrüche schnell zu enträtseln.

Verwirklichen sie jedoch Millers Traum, indem sie SETI, die Suche nach außerirdischer Intelligenz, erfolgreich abschließen? Laut Lorimer arbeiten Wissenschaftler, die nach FRB und Pulsaren suchen, seit Jahrzehnten eng mit Kollegen zusammen, die an SETI-Projekten beteiligt sind.

Schließlich können die Leib-Modelle, die den fremden Ursprung von FRB beschreiben, letztendlich nicht auf einer fundamentalen Ebene abgelehnt werden. „Die Energieniveaus stimmen mit denen überein, die wir während der Beobachtungen sehen, und es gibt keine Widersprüche“, sagt Lorimer. "Im Rahmen der Entwicklung der wissenschaftlichen Methode müssen solche Ideen unbedingt gefördert werden." Er zieht es vor, die einfachsten natürlichen Erklärungen für die Phänomene zu finden, die er im Weltraum beobachtet - aber bis wir die Quellen dieser FRBs direkt sehen können, haben alle theoretischen Ideen wissenschaftlicher Natur das Recht auf Leben - ob sie mit Außerirdischen verwandt sind oder nicht.