Gigantischer Weltraum-Laser strahlt durchs halbe Universum zu uns

Astronomen haben mit dem südafrikanischen Radioteleskop MeerKAT den bislang entferntesten bekannten Hydroxyl-Megamaser entdeckt. Dabei handelt es sich quasi um einen gigantischen kosmischen Laserstrahl, der in unsere Richtung zeigt.

Fokussierte Radioquelle

Das extrem leuchtkräftige Radiosignal stammt aus einer Galaxie, die sich in einer heftigen Verschmelzung befindet und mehr als acht Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Beobachtung eröffnet Forschern neue Möglichkeiten, weit entfernte Galaxienkollisionen und die Entwicklung des Universums zu untersuchen.

Bei Hydroxyl-Megamasern handelt es sich um natürliche "Weltraumlaser". Sie entstehen in besonders gasreichen Galaxien, die miteinander kollidieren. Dabei stoßen große Mengen von Gaswolken zusammen, wodurch Moleküle des Stoffes Hydroxyl angeregt werden und intensive Strahlung im Radiobereich aussenden. Der physikalische Mechanismus ähnelt dem von Lasern auf der Erde, allerdings arbeiten diese kosmischen Varianten mit deutlich längeren Wellenlängen von etwa 18 Zentimetern, also im Radiobereich statt im sichtbaren Licht.


Das neu entdeckte Objekt mit der Bezeichnung HATLAS J142935.3-002836 übertrifft bisherige Funde deutlich. Es ist nicht nur das entfernteste bekannte System dieser Art, sondern auch das leuchtkräftigste. Aufgrund seiner enormen Strahlungsleistung wird es sogar als sogenannter Gigamaser klassifiziert. Das bedeutet, dass seine Radiostrahlung um ein Vielfaches stärker ist als bei typischen Megamasern.

Komplexe Auswertung

Dass das Signal trotz der enormen Entfernung so deutlich messbar ist, hat zwei Gründe. Zum einen verfügt MeerKAT über eine besonders hohe Empfindlichkeit für schwache Radiosignale im Zentimeterbereich. Zum anderen wird die Strahlung durch ein Phänomen verstärkt, das als Gravitationslinseneffekt bekannt ist. Eine zwischen uns und der Quelle liegende Galaxie wirkt dabei wie eine kosmische Linse: Ihre Masse krümmt die Raumzeit und bündelt die Radiowellen auf ihrem Weg zur Erde.

"Wir beobachten gewissermaßen das Radiopendant zu einem Laser in der halben Entfernung des sichtbaren Universums", erklärte Studienleiter Thato Manamela von der Universität Pretoria. Während die Strahlung zur Erde reiste, sei sie zusätzlich durch eine perfekt ausgerichtete Vordergrundgalaxie verstärkt worden.

Die Auswertung solcher Signale ist aufwendig. Forscher müssen riesige Datenmengen aus den Radiobeobachtungen mit komplexen Algorithmen analysieren, bevor neue Entdeckungen möglich werden. Die Studie zeigt daher auch, welche Bedeutung moderne Datenverarbeitung für die Astronomie hat.


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