Et astronomisk mysterium – eller et signal fra rummet?

Parkes radio observatoriet i Australien. (Foto: CSIRO)
 

Parkes radio observatoriet i Australien. (Foto: CSIRO)
 

Der er opdaget et astronomisk fænomen med så mærkelige egenskaber, at det har fået enkelte astronomer til at tale om, at vi måske har opfanget et signal fra rummet. Budskabet fra rummet skulle endda have noget at gøre med tallet 187,5 – og så begyndte historien at sprede sig til pressen.  Det er en af den slags historier, der hurtigt kan gå i selvsving, så her vil vi forsøge at gå bag om nyheden.

De første observationer

Historien begynder i Australien i 2007, hvor et hold af astrofysikere under ledelse af Duncan Lorimer gennemså gamle data fra det store Parkes Radioteleskop i New South Wales.

Her blev der fundet noget helt uventet. Den 24 august 2001 var der opfanget et blot fem millisekunder langt, men meget voldsomt udbrud af radiobølger fra et område på himlen nær den lille Magellanske Sky, der er en satellitgalakse til vor egen Mælkevej.

Umuligt at sige om det var et nyt astronomisk fænomen

Med bare en måling var det umuligt at sige, om der var tale om et nyt astronomisk fænomen, eller om signalet var opstået ved en fejl i radioteleskopets elektronik. Her stod sagen indtil 2013, hvor et andet hold gennemgik flere data fra Parkes og fandt yderligere fire udbrud.

Det endelige gennembrud kom dog først, da den 300 meter store antenne på Arecibo observatoriet i Puerto Rico også målte et af disse meget korte, men kraftige udbrud af radiobølger.

Nu var man så klar over, at der var tale om ægte målinger, og ikke en fejl i Parkes teleskopet. Derfor fik fænomenet et navn, Fast Radio Burst, eller FRB og astronomer kunne for alvor gå i gang med at undersøge dette nye fænomen.

Målinger og teorier

Det er ganske svært at studere et udbrud, der kun varer få millisekunder, men astronomerne har heldigvis to metoder at arbejde videre med. Den ene er størrelsen af det område, udbruddet kommer fra, og den anden metode er baseret på, at rummet ikke er helt tomt, men indeholder gasser.

Fysiske overvejelser viser, at det område, som har udsendt en FRB ikke kan være meget større end den afstand lyset kan tilbagelægge på de få millisekunder, udbruddet varer. På 5 millisekunder bevæger lyset sig bare 1500 km, og det betyder, at strålingen kommer fra et område mindre i udstrækning end vor egen Måne – måske endda meget mindre. Kilden til en FRB er derfor mest sandsynligt en neutronstjerne eller et sort hul.

I det tomme rum bevæger al stråling, både radiobølger og lys, sig med den samme fart, nemlig 300.000 km i sekundet. Men det helt tomme rum findes slet ikke i universet. Overalt findes der meget tynde gasser, som normalt er på plasmaform. Det betyder at gasatomerne er delt i frie elektroner og positive atomkerner (mest brintkerner, altså protoner).

I et sådant plasma er radiobølgernes hastighed en lille smule afhængige af bølgelængden og dermed af frekvensen. Det er næsten udelukkende elektronerne, der skaber denne hastighedsforskel, som betyder, at radiobølger med høj frekvens bevæger sig en lille smule hurtigere end radiobølger med lav frekvens.

Udbruddet vil være udtværet i observationerne

Derfor vil vi observere udbruddet en smule udtværet, fordi radiobølger der er udsendt samtidigt ikke ankommer helt samtidigt. Ud fra vor viden og teorier om gasserne i rummet, kan denne udtværing nu bruges til at vurdere afstanden mellem Jorden og en FRB. Jo længere borte den er, jo mere gas skal radiobølgerne igennem for at nå ned til os, og det giver en større udtværing.

De første resultater viste, at radiobølgerne næsten helt sikkert havde rejst over fem milliarder år for at komme frem til os. Ud fra styrken af en FRB er det derefter let at regne baglæns: Hvis en FRB kommer fra en fjern galakse, så udsender den på millisekunder lige så meget energi, som Solen gør i løbet af flere tusinde år. Hvordan en FRB bærer sig ad med det, er stadig en fuldstændig gåde.
Astronomi eller signal?

Her stod sagen så, indtil Michael Hippke fra Tyskland og John Learned fra Hawaii begyndte at sammenligne målingerne. De havde kun 11 FRB-målinger at sammenligne, men hvad de opdagede fik dem for alvor til at tænke alternativt.

Tallet 187,5

Astornomene taler naturligvis ikke om en udtværing af signalet, men om den såkaldte Dispersion Measure (DM), der har en præcis definition, og som måles i den lidt besynderlige enhed parsec pr. kubikcentimeter, hvor en parsec er 3,26 lysår.

Enheden er for så vidt ligegyldig, men sagen er, at hver eneste måling har sin egen DM-værdi. Den afhænger af gasmængden mellem kilden og Jorden og dermed af afstanden. En stor DM-værdi svarer til en stor afstand. Da afstandene er tilfældige skulle der ikke være noget system i DM-værdierne, men de to astronomer opdagede noget andet. De fandt, at målingerne grupperede sig om tallene  375, 562,  937 og 1125. Alle disse tal er næsten helt præcise multipla af 187,5, som er det halve af den mindst målte DM-værdi:

375 = 2 x 187,5
562 = 3 x 187,5
750 =  4 x 187,5
937 =  5  x 187,5
1125 = 6 x 187,5

Hvis de ganske små afvigelser skyldes måleunøjagtighed, så er her virkeligt et mysterium, der er til at tage og føle på. Der er ingen umiddelbar naturlig forklaring, bortset fra en: Man skal i den grad passe på med statistik baseret på ganske få tal. Antallet af FRB observationer stiger hele tiden, og allerede nu siges det, at de nyeste målinger ikke passer ind i dette skema. Så mon ikke, vi i løbet af allerede i år vil få så mange data, at vi kan be-eller afkræfte, at der er tale om et ikke naturligt fænomen.

Et tilfældigt tal

Der er naturligvis allerede spekulationer om betydningen af tallet 187,5. Her er det heldigvis meget let at give et helt klart svar: Tallet har ingen betydning overhovedet. Det væsentlige er, at målingerne ser ud til at være multipla af et bestemt tal, men at værdien er 187,5 skyldes alene den lidt syrede enhed, astronomerne bruger til at måle DM.

Selv om vi i sagens natur ikke ved noget om andre civilisationer, så er vi dog meget sikre på en ting: Vi er den eneste planet i universet, der måler DM i parsec pr. kubikcentimeter. Med andre enheder vil 187,5 aldrig dukke op. Så er det næsten lettere at tro på, at universets hemmelighed er gemt i tallet 42...

Svært at tro på at signalet er ægte

Der er en anden grund til, at det er meget svært at tro på, at vi er faldet over et ægte signal. Der er jo ikke tale om en enkelt kilde, men mange, som er spredt over måske milliarder af lysår. E.T. skal være mere end meget dygtig for ikke bare at kunne skabe et så kraftigt signal, da det vil kræve, at man kan manipulere med stjerners energiudsendelse.

Et endnu større problem er at udsende signalet på en sådan måde, at det er koordineret med signaler fra andre civilisationer meget langt borte, således at vi her på Jorden ser et mønster i DM-værdierne. Men tilbage står et ægte astronomisk mysterium, og det er da ganske spændende i sig selv.

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

Annonce

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det bizarre havdyr her.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk