Neutraler Wasserstoff: MeerKAT erfasst das 21-cm-Signal im großen Maßstab (Verhältnis 6,2)
· Redaktion BehindLines
Die MeerKLASS-Kollaboration meldet eine direkte Messung des 21-cm-Radiosignals des neutralen Wasserstoffs im großen Maßstab, gewonnen mit dem südafrikanischen Radioteleskop MeerKAT. Diese Methode, Intensitätskartierung genannt, zielt darauf ab, die Verteilung der Materie im Universum zu verfolgen.
Laut der akzeptierten Fassung des Artikels, verfügbar auf arXiv (am 8. Oktober 2026 eingereicht, von den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society akzeptiert), nutzte das Team Daten von 2021, die etwa 236 Quadratgrad abdecken, im Band 971–1.024 MHz, bei einer Rotverschiebung z = 0,42. Die über Phys.org (4. November) verbreitete Mitteilung spricht von etwa 250 Quadratgrad und einem Signal, das vor rund 4,5 Milliarden Jahren ausgesandt wurde.
Die Schwierigkeit ist erheblich: Laut Phys.org sind die Störemissionen etwa 10.000-mal stärker als das gesuchte Signal. Die 64 Antennen von MeerKAT wurden als unabhängige Teleskope und nicht als Interferometer genutzt. Mário Santos leitet die MeerKLASS-Durchmusterung an der University of the Western Cape. Laut arXiv deckt die Analyse Skalen von 0,095 bis 0,245 h/Mpc ab und trennt die Störanteile blind in jeder Teilmenge; die Autoren sehen darin einen Schritt hin zur Intensitätskartierung von HI mit dem Observatorium SKA, dessen Vorläufer MeerKAT ist. Die Daten sind in Teilmengen aufgeteilt, deren Kreuzkorrelationen das instrumentelle Rauschen verringern.
Das Ergebnis ist eine Detektion mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 6,2, also etwas mehr als dem Sechsfachen des statistischen Rauschpegels. Die Amplitude der Wasserstoffbündelung wird auf 10³ Ω_HI b_HI = 1,271 geschätzt, mit großer Unsicherheit (+1,080/−0,598). Mário Santos, zitiert von Phys.org, sieht darin „einen Schritt“, um diese Technik als Werkzeug der Kosmologie zu etablieren.
Was unbekannt bleibt: Die Autoren räumen einen Leistungsüberschuss in den Spektren jeder Teilmenge ein, zugeschrieben ungelösten systematischen Effekten, und decken nur eine Himmelsregion und eine Epoche ab. Die Unsicherheit der Amplitude bleibt groß.