Wenn wir mit bloßem Auge in das Universum blicken, sehen wir eigentlich nur einen kleinen Teil dessen, was tatsächlich da ist. Das liegt daran, dass es Teile des elektromagnetischen Spektrums gibt, für die unser Sehvermögen nicht empfindlich ist.
Strahlung wird von allen möglichen kosmischen Phänomenen in diesem Spektrum emittiert, doch ohne die Hilfe externer Werkzeuge können wir physisch nur Wellenlängen im sichtbaren Lichtbereich sehen – aber glücklicherweise haben Astronomen Zugang zu Teleskopen, mit denen sie das beobachten können Universum in diesem Kontinuum.
Das südafrikanische MeerKAT-Radioteleskop ist ein solches Observatorium, das es Astronomen ermöglicht, die Radiobandemissionen von Sternen, Schwarzen Löchern und Galaxien im umgebenden Universum zu untersuchen. Kürzlich nutzte ein internationales Astronomenteam des MeerKAT Absorption Line Survey (MALS) einen umfangreichen Katalog von Radioquellen, die vom MeerCAT-Radioteleskop erfasst wurden, um ein Phänomen namens „kosmischer Radiodipol“ zu messen.
Die Beobachtung des Radiohimmels kann Astronomen Einblicke in die großräumige Struktur des Universums geben, da Radioemissionen weit entfernter Galaxien auf relativ ununterbrochenen Flugbahnen durch den Weltraum wandern können. Die MALS-Durchmusterung hat einen äußerst sensiblen Katalog von fast einer Million Radioquellen am Himmel erstellt, da das Team das MeerKAT-Teleskop-Array in 391 Richtungen ausgerichtet hat.
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„Die Tiefe und der Umfang dieses Kontinuumskatalogs nehmen unter modernen Radiokontinuumsdurchmusterungen eine einzigartige Stellung ein“, sagte Neeraj Gupta, ein Astronom am Interuniversitären Zentrum für Astronomie und Astrophysik (IUCAA), der das MALS-Projekt leitet, in einer Erklärung.
Der kosmische Radiodipol ist ein Effekt, der durch die Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum erzeugt wird, während es das Zentrum der Milchstraße umkreist und wenn die Milchstraße gravitativ mit anderen Galaxien interagiert. Der Effekt lässt Radioquellen in der Richtung, in die sich das Sonnensystem bewegt, zahlreicher und in der entgegengesetzten Richtung weniger zahlreich erscheinen.
Das Ausmaß dieses Effekts sollte in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit des Sonnensystems durch den Weltraum stehen – basierend auf früheren Messungen der Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum wurde jedoch festgestellt, dass der Effekt viel größer ist.
Dies brachte Astronomen zu der Frage auf, ob der Dipol möglicherweise nicht nur durch die Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum verursacht wird, sondern vielmehr durch andere Radioquellen (und damit mehr Galaxien) in der Richtung, in die sich das Sonnensystem bewegt. Die neue Dipolmessung auf Basis der MALS-Durchmusterung steht jedoch im Einklang mit Vorhersagen, die auf aktuellen Messungen der Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum basieren.
Astronomen gehen davon aus, dass diese Diskrepanz möglicherweise mit dem Design verschiedener Durchmusterungen zusammenhängt, bei denen die MALS-Durchmusterung kleine Teile des Himmels bis in eine sehr tiefe Ebene abdeckte. Im Gegensatz dazu haben andere Radiodurchmusterungen größere Teile des Himmels vermessen, allerdings auf viel flacheren Maßstäben. „Die Messung des Dipols ist ein äußerst wichtiger Test der Kosmologie und kann uns sagen, ob unsere grundlegenden Annahmen über die Struktur des Universums richtig sind“, sagt Jonah Wagenveld , sagte ein Astronom am MPIfR und Hauptautor des Artikels, der über die Ergebnisse berichtete, in der Erklärung.
Wie die neuen Erkenntnisse zeigen, bietet die Radioastronomie Wissenschaftlern neue Möglichkeiten zur Beobachtung des Universums in den größten Maßstäben und damit die Möglichkeit, unsere besten kosmologischen Theorien anhand von Beobachtungsdaten zu testen.
Ein Vorabdruck dieser Ergebnisse kann im Paper Repository arXiv eingesehen werden und ein Artikel wurde in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
