Künstlerische Darstellung eines Magnetars. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images) In einer nahegelegenen Galaxie kam es zu einem riesigen Ausbruch eines seltenen toten Sterns.
Das ist an sich vielleicht nicht so eigenartig; Aber zum ersten Mal wurden die Veränderungen seiner Helligkeit während dieses Ereignisses im Detail dokumentiert, was den Wissenschaftlern einen Einblick in das Verständnis der Prozesse gibt, die diese kolossalen Fackeln erzeugen.
Der Stern ist eine Art Extrem Neutronenstern ein sogenannter Magnetar, der sich bis zu 13 Millionen Lichtjahre entfernt im befindet Silbermünzengalaxie (NGC 253) , und auf dem 160-Millisekunden-Höhepunkt seines Ausbruchs strahlte er so viel Energie aus wie die Sonne in 100 Jahrtausenden.
„Selbst im inaktiven Zustand können Magnetare hunderttausendmal leuchtender sein als unsere Sonne, aber im Fall des von uns untersuchten Blitzes – dem GRB 2001415 – entspricht die freigesetzte Energie der Energie, die unsere Sonne abstrahlt.“ einhunderttausend Jahre,' sagte der Astrophysiker Alberto J. Castro-Tirado des Instituts für Astrophysik von Andalusien in Spanien.
Alle Sterne haben ihre Macken und Besonderheiten, aber Magnetare müssen den eigenartigsten Sternen nahe kommen. Es sind 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.
Was ein Magnetar auf den Tisch bringt, ist ein absolut krasses Magnetfeld. Diese magnetischen Strukturen sind etwa 1.000-mal stärker als die eines typischen Neutronensterns und a Billiarden Mal stärker als auf der Erde, und wir wissen nicht, wie oder warum sie entstehen.
Wir wissen, dass sie zu einigen ziemlich interessanten Verhaltensweisen führen, die bei durchschnittlichen Neutronensternen nicht zu beobachten sind. Der nach innen gerichtete Schwerkraftdruck konkurriert mit der nach außen gerichteten Anziehungskraft des Magnetfelds, was zu unvorhersehbaren und starken Magnetarbeben führt. Wissenschaftler glauben nun, dass diese Beben der Grund dafür sind stärkster Anwärter auf die mysteriösen Signale, die als schnelle Funkstöße bekannt sind , der in Millisekunden mehr Radioenergie aussendet als 500 Millionen Sonnen.
Aber diese Beben sind unregelmäßig und unvorhersehbar, was bedeutet, dass es schwierig ist, sie zu beobachten und zu charakterisieren. Stichwort: 15. April 2020, als ein Instrument auf der Internationalen Raumstation zur Überwachung der Erdatmosphäre etwas viel weiter entferntes entdeckte. Das war das Ereignis namens GRB 2001415, ein Gammastrahlenausbruch, der, wie später festgestellt wurde, ausgesandt wurde. von einem Magnetar in einer anderen Galaxie .
Jetzt verwenden künstliche Intelligenz , hat ein Team unter der Leitung von Castro-Tirado den Ausbruch im Detail analysiert und dabei genau die Helligkeitsschwankungen gemessen, die der Magnetar während des Ausbruchs erzeugte.
„Die Schwierigkeit liegt in der Kürze des Signals, dessen Amplitude schnell abnimmt und in Hintergrundrauschen eingebettet wird.“ Und da es sich um korreliertes Rauschen handelt, ist es schwierig, sein Signal zu unterscheiden“, erklärte der Astrophysiker Victor Reglero der Universität Valencia in Spanien.
„Die Intelligenz des Systems, das wir an der Universität Valencia entwickelt haben, hat es zusammen mit hochentwickelten Datenanalysetechniken ermöglicht, dieses spektakuläre Phänomen zu erkennen.“
Nach der Analyse des Teams stimmen die Schwankungen überein Alfvén winkt in der Magnetosphäre des Magnetars, ausgelöst durch ein Beben in der Erdkruste. Diese Wellen springen zwischen den Fußabdrücken ihrer magnetischen Feldlinien hin und her und setzen Energie frei, während sie in einem Prozess interagieren, der als magnetische Wiederverbindung bezeichnet wird und den wir kennen führt zu Fackeln in unserem eigenen Stern .
Durch die Messung der Schwingungen stellte das Team fest, dass das Volumen des Magnetar-Ausbruchs in seiner Größe dem Volumen des Magnetars selbst entsprach oder sogar größer war. Das ist ziemlich spektakulär, vor allem angesichts der Kluft im Weltraum, durch die sich die Emission bewegte. Es ist der am weitesten entfernte Magnetar, bei dem eine solche Eruption beobachtet wurde.
„Perspektivisch gesehen war es, als ob der Magnetar uns aus seiner kosmischen Einsamkeit seine Existenz anzeigen wollte und dabei im kHz-Takt mit der Kraft eines Pavarotti von einer Milliarde Sonnen singt.“ sagte Reglero . „Ein wahres kosmisches Monster!“
Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Natur .