Der grüne Kreis markiert die Quelle von FRB 121102. (Rogelio Bernal Andreo/DeepSkyColors.com) Eine Quelle starker Radiosignale aus dem fernen Weltraum hat das Rätsel vertieft schnelle Funkstöße .
Eine Analyse der gesammelten Daten schneller Funkstoß Die Quelle FRB121102 hat im Jahr 2019 1.652 Fackeln gezählt, die innerhalb von nur 47 Tagen ausgespuckt wurden.
Die Beobachtungen stellen einen Rekord für die bisher größte Aktivität einer schnellen Radioburst-Quelle dar und liefern genügend Details, um eine gründliche Suche nach Periodizität – regelmäßigen Zeitspannen zwischen ähnlichen Bursts – durchzuführen.
Es wurden keine Anzeichen von Periodizität gefunden, was nach Ansicht der Forscher erhebliche Herausforderungen bei der Eingrenzung der Quelle auf ein rotierendes kompaktes Objekt, wie etwa einen stark magnetischen toten Stern oder Magnetar, mit sich bringt.
Dies deutet stark darauf hin, dass es möglicherweise mehr als einen Mechanismus gibt, der diese starken Strahlungsausbrüche erzeugt, und dass wir noch einen langen Weg vor uns haben, bis wir alles herausfinden.
Seit ihrer Entdeckung im Jahr 2007 stellen schnelle Radioausbrüche Astronomen vor ein Rätsel. Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um Lichtausbrüche im Radiospektrum, die extrem schnell aufflammen und nur wenige Millisekunden dauern.
Von denen, die wir auf eine Quelle zurückführen können, haben die meisten ihren Ursprung in Galaxien Millionen bis Milliarden Lichtjahre entfernt, aber sie sind unglaublich mächtig; Innerhalb dieser Millisekunden kann ein schneller Funkstoß so viel Energie entladen wie Hunderte Millionen Sonnen .
In den meisten Fällen flammen schnelle Radioburst-Quellen einmal auf, und dann hören wir meist nichts mehr von ihnen, was es unmöglich macht, sie vorherzusagen und sehr schwer aufzuspüren. Und wir wissen nicht, was sie verursacht, obwohl eine kürzliche Entdeckung hier in unserer Heimatgalaxie ziemlich stark auf eine Art von hindeutet Neutronenstern angerufen Magnetare .
Aber a Handvoll schneller Radioburst-Quellen wurden wiederholt entdeckt, und dies könnte einer der Schlüssel sein, der zumindest teilweise zur Lösung des Rätsels beiträgt.
Davon ist die erste und produktivste FRB 121102. Seine Wiederholung ermöglichte es den Astronomen, ihn auf eine 3 Milliarden Lichtjahre entfernte Zwerggalaxie zurückzuführen, und es ist ein echter Spinner. Es ist nicht nur unglaublich aktiv, seine Aktivität tritt in einem Zyklus auf – 90 Tage Aktivität, dann 67 Tage Stille.
Aufgrund dieser zahlreichen Aktivitäten konnten wir FRB 121102 auf frischer Tat ertappen ziemlich viel , aber Entdeckungen mit dem Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope ( SCHNELL ) haben sie alle umgehauen.
Während der Inbetriebnahmephase des Teleskops zwischen dem 29. August und dem 29. Oktober 2019 nahm es über einen Zeitraum von insgesamt 59,5 Stunden 1.652 einzelne Ausbrüche des hyperaktiven Objekts auf.
Die Spitzenrate betrug 122 Ausbrüche innerhalb einer Stunde – das höchste Aktivitätsniveau, das wir jemals bei einer schnellen Funkstoßquelle gesehen haben.
Diese enorme Menge an Entdeckungen ermöglichte eine statistische Analyse der Aktivität der Quelle. Die Forscher fanden heraus, dass die Ausbrüche in zwei verschiedene Arten eingeteilt werden können, wobei Ausbrüche mit höherer und niedrigerer Energie deutlich unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, während die schwächeren eher zufälliger Natur sind.
Die Daten ermöglichten auch eine Suche nach Periodizität in den Ausbrüchen zwischen 1 Millisekunde und 1.000 Sekunden. Angesichts der Tatsache, dass Magnetare innerhalb dieses Zeitrahmens Rotationsraten aufweisen, müssten die Ausbrüche, wenn sie durch einen Mechanismus auf der Oberfläche des Sterns verursacht wurden, regelmäßig auftreten – denken Sie an einen rotierenden Leuchtturm.
In den Daten wurde jedoch nichts dergleichen gefunden. Das bedeutet, dass Magnetare möglicherweise nicht die einzige Quelle schneller Funkstöße sind.
Astronomen vermuten dies jedoch bereits; Es gibt erhebliche Unterschiede in Muster, Stärke, Dauer, Wiederholung und Polarisation der Ausbrüche (was bedeutet, dass sie aus sehr unterschiedlichen Umgebungen emittiert werden können) zwischen den Quellen.
Neben der Aufklärung des genauen Mechanismus hinter Magnetarausbrüchen haben die Wissenschaftler also noch viel Arbeit vor sich, den Rest herauszufinden. Wir werden diesen Raum weiterhin beobachten – und FRB 121102.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .