Es wurde ein seltener schneller Funkstoß gefunden, der sich tatsächlich alle 16 Tage wiederholt

Ein Wissenschaftlerteam in Kanada hat einen Fast Radio Burst (FRB) gefunden, der sich alle 16 Tage wiederholt. Dies steht in starkem Gegensatz zu anderen FRBs, die eher sporadisch sind. Einige dieser sporadischen FRBs treten in Clustern auf und wiederholen sich unregelmäßig, aber FRBs mit regelmäßigem, wiederholbarem Auftreten sind selten.

Ein Fast Radio Burst ist ein Puls von Funkemissionen, der nur Millisekunden dauert. Der erste wurde 2007 vom Astrophysiker Duncan Lorimer und seinem Schüler David Narkevic entdeckt und heißt Lorimer Burst. Seitdem wurden viele weitere entdeckt, aber ihr Ursprung ist immer noch unklar, obwohl wir wissen, dass ihre Quelle extragalaktisch ist.

Das Wissenschaftlerteam hat ein Papier veröffentlicht, in dem es seine Ergebnisse präsentiert. Es trägt den Titel „ Periodische Aktivität von einer schnellen Radio-Burst-Quelle .“ Sie arbeiten mit Daten von GLOCKE , dem kanadischen Experiment zur Kartierung der Wasserstoffintensität.

CHIME ist ein Radioteleskop, aber es ist ein ungewöhnliches. CHIME ist keine Schüssel, die auf Ziele ausgerichtet werden kann, sondern stationär und hat keine beweglichen Teile. Es besteht aus vier Halbzylindern und jeder Halbzylinder fasst 256 dual-polarisierte Empfänger. Zusammen sind das 2048 Signale, die zur Verarbeitung empfangen werden. CHIME beobachtet einen riesigen, sich bewegenden Himmelsstreifen, während sich die Erde dreht.

CHIME besteht aus vier metallenen „Halfpipes“, die jeweils 100 Meter lang sind. Bildquelle: CHIME/Andre Renard, Dunlap Institute.

Der neue Burst heißt FRB 180916.J0158+65 und stellt eine ungewöhnliche Gelegenheit dar. Da sich die meisten FRBs nicht wiederholen, gibt es keine Möglichkeit, Folgebeobachtungen durchzuführen. Aber FRB 180916.J0158+65 wiederholt sich ungefähr alle 16 Tage. Es gibt ungefähr 10 andere bekannte FRBs, die sich wiederholen, aber sie wiederholen sich nicht regelmäßig.

In diesem Fall untersuchten die Forscher Daten von CHIME. Als sie diesen neuen FRB entdeckten, schauten sie sich frühere Daten an und fanden 400 Beobachtungen des neuen FRB. Sie stellten fest, dass es 16,35 Tage wiederholt. Die Signale kamen über einen Zeitraum von vier Tagen ungefähr einmal pro Stunde an und hörten dann auf. Etwa 12 Tage später würden sie dann wieder starten.

Astronomen konnten lokalisiere den Ursprung des neuen FRB. Es kommt aus einer aktiven Sternentstehungsregion in einer nahegelegenen massiven Spiralgalaxie. Es ist eines von nur vier FRBs, dessen Quelle auf diese Weise lokalisiert wurde, und von diesen vier ist es der einzige Repeater.

Da Astrophysiker immer noch nicht wissen, was FRBs erzeugt, ist es wichtig, ihre Quellen zu lokalisieren, um sie zu verstehen. Während dieser neueste FRB aus einer Sternentstehungsregion in einer etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie stammt, scheinen andere FRBs andere Quellen zu haben. Eine stammte beispielsweise aus einer unregelmäßigen Zwerggalaxie mit geringer Metallizität, was darauf hindeutet, dass es mehr als eine Quelle für FRBs geben könnte.

Aber so richtig weiß es noch niemand.

Eine hypothetische Quelle für Fast Radio Bursts sind Magnetare, Pulsare mit extrem starken Magnetfeldern. In dieser Abbildung reißt die Magnetarkruste auf und verursacht eine hochenergetische Eruption. Bildquelle: Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Es gibt viele Theorien darüber, was FRBs erzeugen könnte, und meistens sind sie spekulativ. Aber es gibt einige Einschränkungen für diese Spekulationen.

Da FRBs nur wenige Millisekunden dauern, denken Astrophysiker, dass die Quelle klein sein könnte, etwas nur wenige hundert Kilometer breit. Und da wir sie aus so weit entfernten Quellen entdecken, müssen ihre Quellen energetisch sein.

Einige denken, dass die FRBs mit Gamma-Ray Bursts (GRBs) verbunden sein könnten. Oder sie könnten entstehen, wenn massive Objekte wie Neutronensterne und Schwarze Löcher kollidieren. Eine andere Möglichkeit sind Magnetare, eine Art Neutronenstern mit einem extrem starken Magnetfeld. Oder vielleicht stellare Flares. Manche Leute, meist keine Profis, glauben, dass diese Signale von einer fremden technologischen Zivilisation stammen könnten.

Künstlerische Darstellung eines Magnetars. Magnetare sind eine hypothetische Quelle für Fast Radio Bursts. Bildnachweis: ESO/L. Calçada

Es gibt mehr hypothetische Quellen, wie extrem energiereiche Supernovae oder Pulsare, die aufgrund von Dunkler Materie kollabieren. Von da an werden die Hypothesen immer exotischer, wie kosmische Strings, explosive Zerfälle von Axion-Miniclustern und Pulsare, die sich in die Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher wagen.

Wenn es so viele mögliche Ursachen für ein Phänomen gibt, bedeutet dies, dass Sie nicht viel weitermachen müssen.

Da sich FRB 180916.J0158+65 wiederholt, könnte seine Quelle ein Sternkörper im Orbit um einen anderen Körper sein. In diesem Szenario würde das Signal von dem anderen Körper in einem regelmäßigen periodischen Muster blockiert. Aber diese Erklärung geht nur so weit und deutet nicht auf die Quelle hin. In einem Pressemitteilung , andere Möglichkeiten werden erwähnt, einschließlich Sternwinde. Diese Winde könnten das Signal abwechselnd verstärken und blockieren. Oder die Quelle selbst ist ein rotierender Körper. Oder eine Kombination von Faktoren könnte dafür verantwortlich sein.

Die Quelle ist vorerst noch ein Rätsel. Aber die Quelle wurde lokalisiert, und wenn der neue FRB seine repetitive Natur beibehält, könnten zukünftige Teleskope in der Lage sein, die Quelle genauer zu lokalisieren. Wenn das passiert, bekommen wir vielleicht unsere Antwort.

Mehr:

• Pressemitteilung: Schneller Radioburst mit stetigem 16-Tage-Zyklus beobachtet
• Forschungsbericht: Periodische Aktivität von einer schnellen Radio-Burst-Quelle
• Universum heute: Neues kanadisches Radioteleskop erkennt schnelle Funkausbrüche