Fast Radio Burst: Rekord-Radioblitz war mehr als zehn Milliarden Jahre unterwegs

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der University of Sydney hat den bisher am weitesten entfernten Fast Radio Burst nachgewiesen. Der schnelle Radioblitz mit der Bezeichnung FRB 20240304B entstand, als das Universum erst rund drei Milliarden Jahre alt war. Bis sein Signal die Erde erreichte, war es mehr als zehn Milliarden Jahre unterwegs. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Science erschienen.

Der Blitz hat eine Rotverschiebung von etwa 2 und ist damit mehr als doppelt so weit entfernt wie der bisherige Rekordhalter unter den Radioblitzen. „Das ist ein außergewöhnlicher Einblick in das ferne Universum“, sagt Studienleiterin Manisha Caleb von der University of Sydney. Die meisten bisher bekannten Radioblitze stammen aus deutlich geringeren Entfernungen.

Fast Radio Bursts sind extrem kurze, aber enorm energiereiche Ausbrüche von Radiostrahlung. Sie dauern nur Millisekunden und setzen dabei so viel Energie frei wie die Sonne in mehreren Tagen. Entdeckt wurde das Phänomen erst 2007, seither haben Teleskope Tausende solcher Blitze registriert. Woher sie genau kommen, ist bis heute nicht vollständig geklärt.

Als wahrscheinlichste Quelle gelten Magnetare, also junge Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern. Diskutiert werden aber auch Verschmelzungen älterer Neutronensterne. Weil die Blitze so kurz sind und selten an derselben Stelle wieder auftauchen, ist es schwierig, ihre Herkunftsgalaxie zu bestimmen.

Aufgefangen wurde FRB 20240304B am 4. März 2024 vom Radioteleskop MeerKAT in Südafrika im Rahmen des Projekts MeerTRAP. Die Galaxie, aus der das Signal stammt, war für die größten Teleskope am Boden unsichtbar. Erst das James-Webb-Weltraumteleskop von NASA, ESA und der kanadischen Raumfahrtagentur CSA konnte sie mit seiner Infrarotkamera NIRCam abbilden und ihre Entfernung bestimmen.

„Unsere Ergebnisse zeigen einmal mehr die erstaunlichen Fähigkeiten des Webb-Weltraumteleskops“, sagt Themiya Nanayakkara, der die Analyse der Webb-Daten leitete. Die NASA veröffentlichte die Aufnahme der Galaxie, auf der der Ursprungsort des Blitzes markiert ist.

Die Heimatgalaxie des Radioblitzes ist laut der Studie überraschend klein, arm an schweren Elementen und bildet gerade sehr aktiv neue Sterne. Für die Frage nach dem Ursprung solcher Signale ist das ein wichtiger Hinweis: Eine junge, sternbildende Galaxie passt besser zu jungen Magnetaren als zu Verschmelzungen alter Neutronensterne, die eher in älteren Galaxien zu erwarten wären.

Der Blitz liefert zudem Informationen über das Gas zwischen den Galaxien, das er auf seinem Weg durchquert hat. Radioblitze werden in der Astronomie deshalb auch als Werkzeug genutzt, um Materie aufzuspüren, die sich mit anderen Methoden kaum beobachten lässt.

Ausreichend starke Blitze könnten nach Ansicht des Teams grundsätzlich sogar aus dem sehr frühen Universum nachweisbar sein, sagt die Doktorandin Kavya Shaji. Mitautor Ben Stappers von der University of Manchester, der das MeerTRAP-Projekt leitet, formuliert das nächste Ziel so: „Der nächste Schritt ist, diese Grenze weiter zu verschieben und zu sehen, wie nahe wir den ersten Generationen von Sternen kommen.“

Ein einzelner Blitz erlaubt allerdings noch keine allgemeinen Aussagen über alle Fast Radio Bursts. Dafür braucht es weitere Funde in ähnlichen Entfernungen. Mit MeerKAT, dem Webb-Teleskop und künftig dem Square Kilometre Array, dessen Teile in Südafrika und Australien entstehen, rücken solche Beobachtungen aber in Reichweite.

Studie: Caleb, M. et al., A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang, Science, 2026

Quellen: University of Sydney, NASA, FRB 20240304B (NIRCam Image)