(NSF’s Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/Gemini Observatory/AURA) Ein mysteriöses, sich wiederholendes Funksignal aus dem Weltraum letztes Jahr enthüllt ist mittlerweile der fünfte schneller Funkstoß um zu seiner Ursprungsgalaxie zurückverfolgt zu werden.
Es ist ein Ort wie kein anderer und die Astronomen müssen ihre bisherigen Annahmen darüber, wie diese Signale erzeugt werden, überdenken.
Der Ursprung dieses sich wiederholenden Signals ist eine Spiralgalaxie, die sich 500 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und damit die nächstgelegene bekannte Quelle dessen ist, was wir nennen schnelle Funkstöße (FRBs) noch nicht.
Und die FRBs stammen speziell aus einer Region mit einem Durchmesser von nur sieben Lichtjahren – einer Region, in der es lebhaft zur Sternentstehung kommt.
„Der Standort dieses Objekts unterscheidet sich grundlegend von dem der zuvor lokalisierten Wiederholung.“ FRB , sondern auch alle zuvor untersuchten FRBs“, sagte die Astronomin Kenzie Nimmo der Universität Amsterdam in den Niederlanden.
„Dadurch verschwimmen die Unterschiede zwischen sich wiederholenden und sich nicht wiederholenden schnellen Funkstößen.“ „Es kann sein, dass FRBs an einem großen Zoo von Orten im gesamten Universum produziert werden und nur bestimmte Bedingungen erfordern, um sichtbar zu sein.“
Schnelle Funkstöße gehören zu den seltsamsten Geheimnissen des Universums. Dabei handelt es sich um extrem kurze Spitzen elektromagnetischer Strahlung, die von Radioteleskopen erfasst werden und höchstens einige Millisekunden dauern. Aber in dieser Zeit können sie mehr Energie abgeben als 500 Millionen Sonnen .
Die meisten der bisher entdeckten schnellen Funkausbrüche sind nur einmal aufgetaucht . Es ist unmöglich, sie vorherzusagen, was es äußerst schwierig macht, sie aufzuspüren – bisher wurde der Ursprung nur von dreien in einer Galaxie lokalisiert.
Aber in den letzten Jahren haben wir begonnen, FRBs zu finden, die sich wiederholen – also Wiederholungssignale ohne erkennbares Muster auslösen – und im Jahr 2017 gelang es Wissenschaftlern aufspüren der Ursprung eines von ihnen.
Dann letztes Jahr, Wissenschaftler angekündigt dass das CHIME-Experiment in Kanada eine ganze Reihe von acht neuen sich wiederholenden FRBs entdeckt hatte, womit sich die Zahl der bekannten Repeater auf insgesamt 10 erhöhte. Es handelt sich um einen dieser neuen Repeater – ein Signal namens FRB 180916.J0158+65 (kurz FRB 180916). - das haben Astronomen nun aufgespürt.
Ein internationales Astronomenteam nutzte acht Teleskope, die daran teilnahmen Europäisches Netzwerk für Interferometrie mit sehr langer Basislinie um Folgebeobachtungen in Richtung FRB 180916 durchzuführen. Im Laufe von fünf Stunden entdeckten sie vier weitere Ausbrüche – was es ihnen ermöglichte, die Signalquelle zu lokalisieren.
Und das führte sie zu einer normalen Spiralgalaxie namens SDSS J015800.28+654253.0.
Der erste sich wiederholende schnelle Funkstoß überhaupt lokalisiert war FRB 121102 . Es wurde festgestellt, dass es von einer metallarmen Zwerggalaxie in einer Entfernung von mehr als 3 Milliarden Lichtjahren ausgeht und das Signal durch den sogenannten Faraday-Effekt verzerrt wurde, der auftritt, wenn elektromagnetische Strahlung mit einem Magnetfeld interagiert.
Dies deutete darauf hin, dass FRB 121102 in einer extremen Umgebung hergestellt wurde, etwa in der Region um ein Supermassereich schwarzes Loch im galaktischen Zentrum. Interessanterweise schien es auch in der Nähe einer Sternentstehungsregion zu liegen.
Die drei anderen sich nicht wiederholenden FRBs hingegen wurden in viel konventionelleren Galaxien gefunden – aber nur einer von ihnen befand sich in der Nähe einer Sternentstehungsregion.
FRB 180916 wurde durch den Faraday-Effekt bei weitem nicht so stark verzerrt wie FRB 121102, was darauf hindeutet, dass seine Position nicht so magnetisch war; und es wurde ziemlich weit vom galaktischen Zentrum entfernt gefunden.
„Die zahlreichen Blitze, die wir im ersten sich wiederholenden FRB beobachteten, entstanden aus ganz besonderen und extremen Bedingungen innerhalb einer sehr kleinen (Zwerg-)Galaxie.“ sagte der Astronom Benito Marcote des Gemeinsames Institut für VLBI ERIC .
„Diese Entdeckung stellte das erste Teil des Puzzles dar, warf aber auch mehr Fragen auf als sie löste, etwa ob es einen grundlegenden Unterschied zwischen sich wiederholenden und sich nicht wiederholenden FRBs gab.“ „Jetzt haben wir einen zweiten sich wiederholenden FRB lokalisiert, der unsere bisherigen Vorstellungen über die Ursache dieser Ausbrüche in Frage stellt.“
Zu den möglichen Erklärungen für die bisher vorgeschlagenen FRBs gehören: Neutronensterne , Schwarze Löcher , Pulsare mit Begleitsternen , implodierende Pulsare , eine Art Stern namens a Blitz , eine Verbindung mit Gammastrahlenausbrüche (von dem wir jetzt wissen, dass es verursacht werden kann kollidierende Neutronensterne ) und Magnetare riesige Leuchtraketen aussenden .
Diese Forschung hat diese brennende Frage nicht beantwortet, aber sie könnte dabei helfen, auszuschließen, was dem nicht so ist.
„Mit der Charakterisierung dieser Quelle gewinnt das Argument gegen pulsarähnliche Emission als Ursprung für sich wiederholende FRBs an Stärke.“ sagte Ramesh Karuppusamy des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Deutschland.
„Wir stehen kurz vor weiteren Lokalisierungen dieser Art durch die kommenden neueren Teleskope.“ Diese werden es uns endlich ermöglichen, die wahre Natur dieser Quellen festzustellen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .