Das älteste Radio der Welt

Stell dir vor: Forscher haben ein Funksignal aufgefangen, das vor etwa vier bis fünf Milliarden Jahren gestartet ist. Nein, das ist kein Tippfehler. Dieses Signal reist schon länger durchs All als die Erde überhaupt existiert. Und empfangen haben wir es mit einem Teleskop in Südafrika.

Wonach lauschen wir da eigentlich? Nach Wasserstoff. Das einfachste und häufigste Element im Universum sendet ein schwaches Radiosignal aus – und Astronomen haben es jetzt aus einer unglaublichen Entfernung nachgewiesen. Das ist nicht nur ein netter Party-Gag. Diese Entdeckung könnte die Kartierung des gesamten Kosmos revolutionieren.

Wasserstoff: Das Grundgerüst des Universums

Wasserstoff ist so etwas wie der Grundbaustein des Universums. Er steckt in allem: in Sternen, Gaswolken, im Raum zwischen Galaxien. Wenn Astronomen Wasserstoff quer durch den Himmel verfolgen, dann erstellen sie im Grunde eine Karte davon, wo sich die Zutaten des Universums gesammelt haben, um Strukturen wie Galaxien und Haufen zu bilden.

Und hier wird es richtig spannend: Neutraler Wasserstoff sendet ganz natürlich eine ganz bestimmte Art von Radiowelle aus – die sogenannte 21-Zentimeter-Linie. (Ja, sie ist buchstäblich 21 Zentimeter lang.) Dieses Signal wurde schon in den 1940er Jahren vorhergesagt. Es ist gewissermaßen Wassersoffs Art zu sagen: „Hey, ich bin hier!"

Da sich das Universum ausdehnt, wird dieses Signal auf seiner Reise gestreckt. Je weiter der Wasserstoff entfernt ist, desto stärker ist diese Streckung. Astronomen können also durch die Vermessung dieser Dehnung praktisch in der Zeit zurückreisen – und Wasserstoff aus verschiedenen Epochen der kosmischen Geschichte studieren.

MeerKAT: Das Superteleskop

Den Nachweis erbracht hat MeerKAT – ein Verbund von 64 Radioteleskopen in Südafrikas Karoo-Wüste. Man kann es sich als Vorschau auf das zukünftige Square Kilometre Array (SKA) vorstellen, das größte Radioteleskop der Welt.

Das Team, geleitet von Forschern der University of Manchester und der University of the Western Cape, hat etwa 96 Stunden lang einen Himmelsausschnitt beobachtet. Sie haben nicht einzelne Galaxien angepeilt – das würde ewig dauern. Stattdessen lauschten sie auf das kombinierte Radio-"Glühen" von Wasserstoff über Millionen von Galaxien in einer Region, die zu weit entfernt ist, um einzeln gesehen zu werden.

Und sie wurden fündig. Zwei separate Signale aus zwei verschiedenen Perioden der kosmischen Geschichte, beide nach Milliarden Jahren Reisezeit bei uns angekommen.

Warum das wichtiger ist, als du denkst

Jetzt wird es richtig interessant. Traditionelle Methoden zur Kartierung der Universumsstruktur basieren darauf, einzelne Galaxien zu finden und ihre Position zu vermessen. Das ist unglaublich zeitaufwendig – wie wenn du versuchen würdest, einen Ozean zu kartieren, indem du jeden einzelnen Fisch zählst.

Hydrogen Intensity Mapping funktioniert anders. Statt Galaxien einzeln zu zählen, fangen Astronomen das kollektive Radioglühen aus riesigen Weltraumregionen auf. Stell es dir vor wie das Brüllen einer Menschenmenge zu hören, anstatt jede einzelne Stimme herauszufiltern. Das ist schneller, effizienter und kann viel größere Volumina abdecken.

Der eigentliche Durchbruch? Den Forschern ist es gelungen, dieses Signal ausschließlich mit Radioteleskop-Daten nachzuweisen. Bisher mussten Astronomen Radiobeobachtungen mit optischen Galaxien-Durchmusterungen kombinieren, um verlässliche Messungen zu bekommen. Das jetzt nur mit MeerKAT hinzubekommen? Das verändert alles.

Ein Signal, das gefeiert werden muss

Dr. Sourabh Paul, Hauptautor der Studie, nannte dies „einen sehr aufregenden Meilenstein" – und ehrlich gesagt wird das der Sache nicht ganz gerecht. Dieses Signal zu entdecken ist, als würde man ein Flüstern in einem Orkan finden. Es ist unfassbar schwach und geht leicht im Störrauschen verloren – verursacht durch menschengemachte Radiosignale, andere astronomische Radioquellen und sogar das elektronische Rauschen des Teleskops selbst.

Professor Santos, ein weiterer Co-Autor, erklärte, wie mühselig die Arbeit war: Jede mögliche Kontaminationsquelle musste verstanden und sorgfältig herausgefiltert werden. Das Bemerkenswerte daran? Die verwendeten Daten stammten noch aus dem Jahr 2018, als MeerKAT gerade erst den Betrieb aufgenommen hatte. Es gibt offenbar einen ganzen Schatz an älteren Daten, der mit diesen Techniken noch darauf wartet, ausgewertet zu werden.

Die Zukunft klingt nach Radio

Was kommt als Nächstes? Erstens: mehr Beobachtungen – idealerweise längere, die größere Himmelsausschnitte abdecken. Das sollte Astronomen ermöglichen, neutralen Wasserstoff mit noch größerer Präzision zu kartieren. Hilfreich für das Verständnis davon, wie sich Galaxien im Laufe der kosmischen Geschichte gebildet und entwickelt haben.

Aber das wirklich Aufregende ist, was das für das Square Kilometre Array Observatory bedeutet. MeerKAT ist gewissermaßen ein Vorgeschmack auf das, was kommt. Wenn das SKA in Betrieb geht, haben wir eine beispiellose Fähigkeit, die Struktur des Universums mit Wasserstoffsignalen zu vermessen.

Professor Laura Wolz von der University of Manchester brachte es gut auf den Punkt: Die Tatsache, dass dieses Signal aus Beobachtungen extrahiert werden konnte, die ursprünglich gar nicht für Hydrogen Intensity Mapping gedacht waren, zeigt, wie wertvoll die MeerKAT-Daten wirklich sind. Sie weisen den Weg in die Zukunft der Kosmologie.

Warum dich das begeistern sollte

Ich weiß, was du denken könntest: „Schön, aber was bedeutet das eigentlich für mich?" Hier die Antwort: Das Verstehen der Universumsstruktur hilft uns, unseren Platz darin zu begreifen. Jede Galaxie, jeder Stern, jeder Planet – auch die Erde – hat sich aus Wasserstoff gebildet, der sich über Milliarden von Jahren zusammengeballt hat. Zu kartieren, wie das passiert ist, bedeutet im Grunde, die Entstehungsgeschichte des Universums zu rekonstruieren.

Außerdem könnten Techniken wie das Hydrogen Intensity Mapping helfen, einige der größten Rätsel der Kosmologie zu lösen – dunkle Materie und dunkle Energie zum Beispiel. Diese unsichtbaren Kräfte formen alles, sind aber hartnäckig schwer direkt zu erforschen.

Also, wenn du das nächste Mal in den Nachthimmel schaust: Dort draußen singt ein ganzes Universum in Wasserstoff. Und langsam, aber sicher lernen wir zuzuhören.

Quelle: ScienceDaily — https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260907201556.htm