Das große Radioteleskop und eine Illustration des Signals. (CHIME/MIT) Ein neues Radiosignal aus dem Weltraum stellt unser Verständnis dieser mysteriösen Phänomene erneut auf die Probe.
Das ist nicht nur neu schneller Funkstoß , genannt FRB 20191221A, ein weiterer äußerst seltener Repeater, aber nicht einmal so schnell: Die im intergalaktischen Raum empfangenen Funkblitze dauern drei Sekunden, etwa 1.000 Mal länger als der Durchschnitt.
Innerhalb dieses Drei-Sekunden-Fensters treten jedoch alle 0,2 Sekunden Strahlungsstöße höherer Intensität auf – etwas, das noch nie zuvor bei einem schnellen Funkstoß beobachtet wurde.
Die Entdeckung erfolgte durch den CHIME-Detektor im Dezember 2019 und die Wissenschaftler wussten sofort, dass sie auf etwas ganz Besonderes gestoßen waren.
„Es war ungewöhnlich“ sagte der Astrophysiker Daniele Michilli des MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research.
„Es war nicht nur sehr lang und dauerte etwa drei Sekunden, sondern es gab auch periodische Spitzen, die bemerkenswert präzise waren und jeden Bruchteil einer Sekunde ausstrahlten – Boom, Boom, Boom – wie ein Herzschlag.“ „Das ist das erste Mal, dass das Signal selbst periodisch ist.“
Schnelle Funkstöße sind eines der faszinierendsten aktuellen kosmischen Mysterien. Dabei handelt es sich um extrem starke Strahlungsstöße im Radiowellenlängenbereich, die in sehr kurzer Zeit – normalerweise von Millisekunden Dauer – aus dem intergalaktischen Raum ausbrechen. Innerhalb dieses kurzen Augenblicks strahlt der Ausbruch so viel Energie aus wie 500 Millionen Sonnen.
Die meisten schnellen Funkstöße flammen nur einmal auf und sind seitdem nicht mehr zu hören. Diese sind unmöglich vorherzusagen; Um einen zu entdecken, müssen wir nur hoffen, dass einer auftritt, wenn wir ein Radioteleskop in die richtige Richtung zeigen (obwohl Projekte wie Glockenspiel , mit einem großen Betrachtungsbereich, helfen dabei ungemein). Dies sind die häufigsten Arten FRB .
Viel seltener, wiederholte Signale werden von einem einzigen Punkt am Himmel empfangen. Dies sind die sich wiederholenden schnellen Funkstöße. Weil sie sich wiederholen, können Wissenschaftler ein Teleskop auf den Himmel richten und die Signale viel detaillierter untersuchen.
Es ist jedoch unklar, ob derselbe Mechanismus für alle schnellen Funkstöße verantwortlich ist.
Sie können in Intensität, Wellenlänge, Polarisation und Dispersion variieren. Ein schneller Funkstoß birgt einen wichtigen Hinweis: im Jahr 2020 Zum ersten Mal wurde ein schneller Funkstoß von dort aus entdeckt innerhalb der Milchstraße . Es wurde auf eine Art zurückgeführt Neutronenstern Man nennt es Magnetar, was darauf hindeutet, dass diese hochmagnetisierten, ultradichten Objekte zumindest für einige schnelle Funkstöße verantwortlich sein könnten.
„CHIME hat mittlerweile viele FRBs mit unterschiedlichen Eigenschaften entdeckt“, Sagte Michilli . „Wir haben einige gesehen, die in sehr turbulenten Wolken leben, während andere so aussehen, als ob sie sich in sauberen Umgebungen befänden.“ Aufgrund der Eigenschaften dieses neuen Signals können wir sagen, dass sich um diese Quelle eine Plasmawolke befindet, die extrem turbulent sein muss.“
Was es ist, die Anzeichen deuten immer noch auf irgendeine Art von Neutronenstern hin (tut mir leid, immer noch keine Außerirdischen ).
Neutronensterne sind die kollabierten Kerne massereicher Sterne, die ihr Leben beendet und den größten Teil ihrer Materie in den Weltraum geschleudert haben. Der Kern wird nicht mehr durch den äußeren Druck der Fusion gestützt und kollabiert zu einem unglaublich dichten Objekt mit einem Durchmesser von etwa 20 Kilometern (12 Meilen), aber schätzungsweise bis zu 2,3-facher Sonnenmasse.
Magnetare sind eine Art Neutronenstern mit einem wahnsinnig starken Magnetfeld. Aufgrund der nach außen gerichteten Anziehungskraft dieses Magnetfelds, die mit der nach innen gerichteten Anziehungskraft der Schwerkraft konkurriert, kommt es zu regelmäßigen Ausbrüchen von Magnetaren in Form massiver Beben.
Pulsare sind Neutronensterne, die Strahlen aus Radioemissionen von ihren Polen aussenden und sich dabei mit Geschwindigkeiten im Millisekundenbereich drehen, so dass der Strahl zu pulsieren scheint. Michilli und seine Kollegen analysierten die Ausbrüche von FRB 20191221A und fanden Gemeinsamkeiten mit der Emission von Magnetaren und Pulsaren.
Es gibt nur ein Problem: Obwohl unklar ist, wie weit FRB 20191221A gereist ist, stammt es wahrscheinlich aus einer anderen Galaxie und sein Ausbruch scheint über eine Million Mal heller zu sein als Magnetare und Pulsare in unserer eigenen Galaxie.
„Es gibt nicht viele Dinge im Universum, die streng periodische Signale aussenden.“ Michilli erklärte . „Beispiele, die wir in unserer eigenen Galaxie kennen, sind Radiopulsare und Magnetare, die rotieren und eine Strahlung ähnlich einem Leuchtturm erzeugen.“ Und wir glauben, dass dieses neue Signal ein Magnetar sein könnte oder Drücken Sie auf Steroiden.'
Das Team hofft, noch weitere Ausbrüche aus der mysteriösen Quelle von FRB 20191221A zu entdecken, um herauszufinden, woher es kommt und was es verursachen könnte. Dies wiederum könnte uns helfen, Neutronensterne besser zu verstehen.
„Diese Entdeckung wirft die Frage auf, was dieses extreme Signal verursachen könnte, das wir noch nie zuvor gesehen haben, und wie wir dieses Signal nutzen können, um das Universum zu untersuchen.“ Sagte Michilli . „Zukünftige Teleskope versprechen, jeden Monat Tausende von FRBs zu entdecken, und dann könnten wir noch viel mehr dieser periodischen Signale finden.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .