Der Blick des MWA auf den Himmel; Das Objekt ist mit einem weißen Stern markiert. (Dr. Natasha Hurley-Walker/ICRAR/Curtin und das GLEAM-Team) Etwas in der kosmischen Nachbarschaft der Erde sendet seltsame Signale aus, wie wir sie noch nie zuvor gesehen haben.
Nur 4.000 Lichtjahre entfernt blinkt etwas Radiowellen. Etwa 30 bis 60 Sekunden lang, alle 18,18 Minuten, pulsiert es hell, eines der leuchtendsten Objekte am niederfrequenten Radiohimmel. Es entspricht dem Profil keines bekannten astronomischen Objekts und die Astronomen sind verblüfft. Sie haben es GLEAM-X J162759.5-523504.3 genannt.
„Dieses Objekt erschien und verschwand im Laufe einiger Stunden während unserer Beobachtungen.“ sagte die Astrophysikerin Natasha Hurley-Walker des Curtin University Knotenpunkts des International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) in Australien.
„Das war völlig unerwartet. Für einen Astronomen war es irgendwie gruselig, weil es am Himmel nichts gibt, was so etwas bewirkt. Und es ist wirklich ziemlich nah bei uns – etwa 4.000 Lichtjahre entfernt. Es ist in unserem galaktischen Hinterhof.'
Im Moment glauben sie, dass es sich höchstwahrscheinlich um eines von zwei Dingen handelt, die beide „tote“ Sterne sind: eine Art ultramagnetischer Stern Neutronenstern wird als Magnetar oder, mit geringerer Wahrscheinlichkeit, als stark magnetisierter Weißer Zwerg bezeichnet. Wenn ersteres der Fall ist, wäre es das erste Mal, dass wir einen Magnetar mit einer sehr langen Pulsationsperiode entdeckt haben, einen sogenannten Ultra-Long-Period-Magnetar.
Objekte, die regelmäßig oder unregelmäßig pulsieren, kommen im Weltraum tatsächlich ziemlich häufig vor. Alles, was sich unerwartet und dramatisch in der Helligkeit ändert, wird als Transient bezeichnet und umfasst alles von Supernovae bis hin zu Supernovae Schwarze Löcher zerbrechende Sterne bis hin zu Sternfackeln.
Pulsare In einen ähnlichen Korb fallen – das sind Neutronensterne, die extrem schnell rotieren und helle Radiostrahlungsstrahlen von ihren Polen aussenden, so dass sie wie ein Leuchtturm an der Erde vorbeiziehen. Die Periode dieser Rotationen und damit der Impulse liegt in der Größenordnung von Sekunden bis hin zu Millisekunden .
Allerdings haben Astronomen noch nichts Vergleichbares wie GLEAM-X J162759.5-523504.3 gesehen. Es wurde in Daten von entdeckt Murchison Widefield Array in Westaustralien ein Niederfrequenz-Radioteleskop, das aus Tausenden spinnenähnlichen Dipolantennen besteht, die über die Wüste verteilt sind.
In den vom MWA zwischen Januar und März 2018 gesammelten Daten mithilfe einer neuen Technik, die vom Astronomen Tyrone O'Doherty von der Curtin University entwickelt wurde, fanden die Astronomen 71 Impulse von derselben Stelle am Himmel.
Durch die Analyse des Signals ermittelten sie seinen Standort und stellten fest, dass das Objekt, was auch immer es sein mag, kleiner als die Sonne und sehr radiohell ist. Sie entdeckten auch, dass die Emission stark polarisiert oder verdreht ist, was darauf hindeutet, dass ihre Quelle ein außergewöhnlich starkes Magnetfeld besitzt.
Dies deutet darauf hin, dass wir es mit einem Magnetar zu tun haben könnten. Wie bereits erwähnt, handelt es sich dabei um eine Art Neutronensterne, die schon jetzt faszinierend sind – die kollabierten, toten Kerne einst massereicher Sterne, bis zu etwa dem 2,3-fachen der Sonnenmasse , verpackt in einer ultradichten Kugel mit einem Durchmesser von nur 20 Kilometern.
Um einen Magnetar zu erhalten, muss man diesem ein absolut verrücktes Magnetfeld hinzufügen. Diese magnetischen Strukturen sind etwa 1.000-mal stärker als die eines typischen Neutronensterns und a Billiarden Mal stärker als die der Erde. Wir wissen nicht, wie oder warum sie entstehen, aber neuere Erkenntnisse deuten darauf hin könnte sich aus Pulsaren entwickeln .
Ultralangperiodische Magnetare könnten die entwickelte Form sein, deren Rotation sich im Laufe der Zeit erheblich verlangsamt hat, von denen man jedoch annahm, dass es unmöglich sei, sie tatsächlich zu entdecken.
Das war wirklich ein bisschen schade, weil es Magnetare gab als Quelle vorgeschlagen von geheimnisvollen hellen Funksignalen genannt schnelle Funkstöße ; aber viele schnelle Radioausbrüche wurden an Orten verfolgt, die mit jungen Magnetaren nicht kompatibel sind. Ultralangperiodische Magnetare würden dieses Problem gut lösen.
Dies bringt uns zu GLEAM-X J162759.5-523504.3 mit seiner geringen Größe, dem stark polarisierten Signal und der erschreckend hellen Emission.
„Niemand hat damit gerechnet, so etwas direkt zu entdecken, weil wir nicht damit gerechnet haben, dass sie so hell sind.“ sagte Hurley-Walker . „Irgendwie wandelt es magnetische Energie viel effektiver in Radiowellen um als alles, was wir bisher gesehen haben.“
Es ist möglich, dass es sich bei dem Objekt um etwas anderes handelt, beispielsweise um einen Weißen Zwerg. Aber das Profil passt bisher am besten zu dem, was wir von einem Magnetar mit ultralanger Periode erwarten würden, sagten die Forscher.
Es ist erwähnenswert, dass GLEAM-X J162759.5-523504.3 in den acht Jahren, in denen die MWA in Betrieb war, nur für diesen zweimonatigen Zeitraum im Jahr 2018 als aktiv festgestellt wurde. Dafür gibt es viele mögliche Gründe, einschließlich der Es besteht die Möglichkeit, dass seine Aktivität außerhalb unserer aktuellen Erkennungsschwelle liegt oder dass ein ungewöhnlicher Ausbruch aufgetreten ist. Beide Gründe könnten erklären, warum wir so etwas noch nie entdeckt haben.
Die Forscher beobachten die Region weiterhin, um zu sehen, ob das Objekt wieder in Gang kommt. Sie schlagen auch vor, dass es von Vorteil sein könnte, es in anderen Radiowellenlängen zu untersuchen. In der Zwischenzeit werden sie weiterhin nach ähnlichen Objekten suchen. Wir haben einfach so viele Fragen.
„Weitere Entdeckungen werden den Astronomen Aufschluss darüber geben, ob es sich um ein seltenes einmaliges Ereignis oder um eine riesige neue Population handelte, die wir noch nie zuvor bemerkt hatten.“ sagte Hurley-Walker .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .