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Donnerstag, 01.09.2016
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NASA entdeckt rätselhaftes Radiodröhnen im All

Signal im Radiowellenbereich sechs Mal stärker als erwartetes Hintergrundrauschen

Im Weltraum geht es lauter zu als gedacht. Ein Radiowellen-Messballon der NASA hat extrem lautes Hintergrundrauschen im Radiobereich entdeckt, das auch die Astronomen verblüfft. Denn bisher haben sie keine Ahnung, woher dieses Rauchen kommen könnte, bekannte Quellen schließen sie aus.
Mess-Ballon ARCADE

Mess-Ballon ARCADE

Im Juli 2006 startete die NASA einen Stratosphärenballon mit einem hochempfindlichen Radioinstrument an Bord. Das „Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission“, kurz ARCADE, stieg bis auf eine Höhe von knapp 37 Kilometer und schwebte damit in einem Bereich, in dem die Atmosphäre der Erde in das Vakuum des Weltraums übergeht. Seine Aufgabe: Die Erfassung der schwachen Hintergrundstrahlung, die von der ersten, ältesten Generation der Sterne ausgeht.

Sechs Mal stärker als Hintergrundrauschen


Doch was das Instrument dann aufzeichnete, brachte die Astronomen zum Staunen: „Das Universum hat uns wirklich überrascht“, erklärt Alan Kogut vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt. „Anstatt des schwachen Signals, das wir zu finden hofften, war da dieses dröhnende Geräusch, sechs Mal lauter als jeder erwartet hätte.“

Quelle des Dröhnens noch unbekannt


In detaillierten Analysen konnten die Wissenschaftler alte Sterne oder bekannte Radioquellen im Weltall ausschließen, auch das Gas in der äußeren Hülle unserer Milchstraße, der Halo, kam nicht in Frage. Was also könnte dieses laute Radiorauschen hervorbringen? Bisher stehen die Astronomen hier vor einem Rätsel. Denn es gibt eigentlich nicht genügend Radiogalaxien im Universum um eine solche Signalstärke zu erzeugen wie sie ARCADE jetzt aufgezeichnet hatte. „Man müsste sie dafür wie Sardinen in eine Büchse ins Universum stopfen“, so Teammitglied Dale Fixsen von der Universität von Maryland in College Park. „Dann wäre kaum mehr Platz übrig zwischen einer Galaxie und der nächsten.“


Das Signal, dass die Sonde eigentlich aufzeichnen sollte, bleibt hinter diesem lauten Störrauschen komplett verborgen. Denn die Strahlung der vor 13 Milliarden Jahren kurz nach dem Urknall entstandenen ersten Sterne ist definitiv deutlich schwächer. Andererseits aber könnte das Rauschen wertvolle Hinweise auf die Entwicklung von jüngeren Galaxien geben.

„Das ist es, was Wissenschaft so spannend macht“, erklärt Michael Seiffert vom Jet Propulsion Laboratorium der NASA in Pasadena. „Man beginnt auf einem Weg um etwas zu messen – in diesem Fall die Strahlung der allerersten Sterne – und stößt dann auf etwas komplett Anderes, etwas bislang Unerklärtes.“

Frühere Empfänger nicht sensibel genug


Das Rauschen ist vorher nie entdeckt worden, weil ARCADE die erste Sonde ist, deren Instrumente sensibel genug sind, um das starke Radiosignal registrieren zu können. Um diese Empfindlichkeit zu erreichen, sind ihre Empfänger in knapp zwei Kubikmeter ultrakaltem Helium eingebettet und bis auf nur 2,7 Grad über dem absoluten Nullpunkt heruntergekühlt. Damit entspricht ihre Temperatur denen der kosmischen Hintergrundstrahlung, dem Relikt des Urknalls, das 1965 als kosmisches Rauschen entdeckt worden war.

Eben weil ARCADE so stark gekühlt ist, schließen die Forscher auch eine Verfälschung des neu entdeckten Signals durch das Instrument selbst aus: „Wenn ARCADE die gleiche Temperatur hat wie der Mikrowellenhintergrund, dann kann die Wärme des Instruments das kosmische Signal nicht kontaminieren“, so Kogut. Woher das seltsame Rauschen stammt, sollen nun weitere Untersuchungen klären.
(NASA, 09.01.2009 - NPO)
 
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