Künstlerische Darstellung von SGR 1935+2154. (DAS) Ein toter Stern in 14.350 Lichtjahren Entfernung ist gerade zum wichtigsten Hinweis zur Lösung des Rätsels geworden schnelle Funkstöße . Früher in diesem Jahr, Es spuckte einen gigantischen, millisekundenlangen Funkstrahl aus - und nun stellt die erste veröffentlichte Analyse des Ereignisses seine Ähnlichkeit mit den rätselhaften extragalaktischen Signalen fest.
Fast Radio Bursts (FRBs) sind ein Rätsel, das Astronomen seit der ersten Entdeckung im Jahr 2007 beschäftigt. Dabei handelt es sich um Ausbrüche extrem starker Radiowellen aus Galaxien, die Millionen Lichtjahre entfernt sind und von denen einige mehr Energie abgeben als Hunderte Millionen Sonnen . Und sie dauern nur Millisekunden.
Da es sich bei den meisten bisher entdeckten FRBs um einmalige, sich nicht wiederholende Ereignisse handelt, die von weit her kommen und nicht vorhergesagt werden können, hat es sich als äußerst schwierig erwiesen, sie aufzuspüren und daher herauszufinden. Die vorgeschlagenen Erklärungen reichen von Supernovae bis hin zu Außerirdischen ( äußerst unwahrscheinlich ), aber ein Kandidat hat sich zunehmend als vielversprechend erwiesen: Magnetare.
Im Fall des Ereignisses Anfang dieses Jahres handelte es sich um einen Magnetar namens SGR 1935+2154, der von Instrumenten auf der ganzen Welt entdeckt wurde, der einen Millisekunden dauernden Funkwellenstoß aussendete.
„Dies ist der erste beobachtete Zusammenhang zwischen Magnetaren und Fast Radio Bursts.“ sagte der Astrophysiker Sandro Mereghetti des Nationalen Instituts für Astrophysik in Italien.
„Es ist wirklich eine bedeutende Entdeckung und trägt dazu bei, den Ursprung dieser mysteriösen Phänomene in den Fokus zu rücken.“
Magnetare sind eine Art von Neutronenstern – der tote Überrest eines massereichen Sterns, nachdem er in einer Supernova den größten Teil seiner Masse abgeblasen hat – mit extrem starken Magnetfeldern, 1.000-mal stärker als normale Neutronensterne
Diese starken Magnetfelder haben eine seltsame Wirkung. Während die Schwerkraft eine nach innen gerichtete Kraft ausübt, die den Stern zusammenhält, zieht das Magnetfeld nach außen und verzerrt die Form des Sterns.
Diese beiden anhaltenden, konkurrierenden Kräfte erzeugen eine Spannung, die gelegentlich zu massiven Sternbeben führt. Diese sogenannten Magnetarausbrüche erzeugen normalerweise Röntgen- und Gammastrahlen. Nur Sehr selten wurden Magnetare dabei erwischt, wie sie Radiowellen aussendeten .
Astronomen achten auf Magnetarausbrüche, weil wir nicht viel darüber wissen, wie ihre Magnetfelder so sind, und jede Aktivität, die wir bei diesem Phänomen beobachten können, könnte helfen, etwas Licht ins Dunkel zu bringen. Als SGR 1935+2154 Ende April zu rumpeln begann, wurden Überwachungsinstrumente auf der ganzen Welt in seine Richtung gedreht.
Anfangs sah es wie ein ganz normaler Magnetar-Ausbruch aus, doch am 28. April ereignete sich etwas noch nie dagewesenes: ein sehr heller Funkstrahl, der einem erschreckend ähnlich sah schneller Funkstoß , von mehreren Instrumenten erkannt.
Es war so hell, dass das CHIME-Teleskop (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) – das zur Erkennung vorübergehender Ereignisse konzipiert und für die Entdeckung einer großen Anzahl von FRBs verantwortlich war – es nicht ganz quantifizieren konnte.
Das liegt nicht daran, dass der Flare von Natur aus stärker war als extragalaktische FRBs (eigentlich war er von Natur aus schwächer), sondern weil er so viel näher war.
Durch die Verwendung von Daten, die von der Europäischen Weltraumorganisation gesammelt wurden INTEGRIERTER Satellit Mereghetti und sein Team verknüpften das Signal eindeutig mit dem Magnetar und analysierten und charakterisierten es.
„Entscheidend war, dass wir mit dem IBIS-Imager auf Integral den Ursprung des Ausbruchs genau lokalisieren und seine Verbindung zum Magnetar eindeutig feststellen konnten.“ sagte der Astrophysiker Wolodymyr Sawtschenko der Universität Genf in der Schweiz.
„Die meisten anderen Satelliten, die an der gemeinsamen Untersuchung dieses Ereignisses beteiligt waren, waren nicht in der Lage, seine Position am Himmel zu messen – und dies war entscheidend für die Identifizierung, dass die Emission tatsächlich von SGR 1935+2154 stammte.“
Obwohl der Flare selbst um einiges schwächer war als extragalaktische FRBs, passt fast alles andere an ihm zum Extragalaktischen FRB Profil. Aber es gab auch eine Überraschung: Der Funkausbruch hatte ein Gegenstück im Röntgenbereich, etwas, das wir noch nie in einem extragalaktischen FRB gesehen haben.
Das bedeutet nicht, dass extragalaktische FRBs keine Gegenstücke im Röntgenbereich haben; Tatsächlich könnte es das Gegenteil bedeuten, dass die Signale komplexer sind als wir dachten und mehrere Arten von Strahlung unterhalb unserer Erkennungsschwelle ausspucken.
„Dies ist ein sehr faszinierendes Ergebnis und unterstützt die Verbindung zwischen FRBs und Magnetaren“, Mereghetti sagte Energyeffic Anfang des Jahres .
„Die bisher identifizierten FRBs sind extragalaktisch. Sie wurden noch nie bei Röntgen-/Gammastrahlen nachgewiesen. „Ein Röntgenausbruch mit einer Leuchtkraft wie der von SGR 1935+2154 wäre für eine extragalaktische Quelle nicht nachweisbar.“
In diesem Fall ermöglichte das Röntgen-Gegenstück dem Team, die Entfernungsmessungen zum Magnetar zu verfeinern. Bisher ging man von einer Entfernung von rund 30.000 Lichtjahren aus.
Obwohl dies ein äußerst überzeugender Beweis für den Magnetar-Ursprung der FRBs ist, wäre es ein Fehler, das Rätsel als endgültig gelöst zu bezeichnen. Es ist möglich, dass es andere Quellen gibt, insbesondere weil sich einige Signale sehr unterschiedlich verhalten.
Manche sind stärker, manche schwächer. Manche wiederholen es. Die meisten nicht. Zwei haben sogar gewesen beim Wiederholen eines Zyklus erwischt .
Dies wird also wahrscheinlich nicht das letzte sein, was wir von SGR 1935+2154 hören. Es ist die erste Entdeckung dieser Art und Astronomen auf der ganzen Welt sind äußerst aufgeregt. Es ist auf dem besten Weg, einer der am besten untersuchten Magnetare in der Milchstraße zu werden – und das ist erst der Anfang.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .