Das Zentrum der Milchstraße ist ein mysteriöser Ort. Astronomen glauben, dass es dort ein supermassives Schwarzes Loch gibt, obwohl es sein könnte stattdessen dunkle Materie . Die Region ist dicht mit Sternen übersät, dominiert von roten Riesen. Und wegen des ganzen Staubs zwischen der Erde und dem galaktischen Zentrum können wir mit sichtbarem Licht, ultraviolettem Licht oder niederenergetischen Röntgenstrahlen nichts sehen.
Aber wir können Radiowellen erkennen, und es gibt einige ungeklärte, die aus dem Zentrum der Galaxie kommen und das Mysterium verstärken.
Astronomen haben im Zentrum der Milchstraße eine vorübergehende Quelle von Radiowellen entdeckt. Das Forscherteam präsentierte seine Ergebnisse in einem Papier mit dem Titel „ Entdeckung von ASKAP J173608.2–321635 als hochpolarisierte transiente Punktquelle mit dem australischen SKA Pathfinder .“ Der Hauptautor ist Ziteng Wang, ein Ph.D. Student an der School of Physics der University of Sydney. Das Papier ist im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Das Team wusste, dass sie etwas Bemerkenswertes gefunden hatten. „Mit Blick auf das Zentrum der Galaxie fanden wir ASKAP J173608.2-321635, benannt nach seinen Koordinaten“, sagte Co-Autorin Professor Tara Murphy. „Dieses Objekt war insofern einzigartig, als es zunächst unsichtbar war, hell wurde, verblasste und dann wieder auftauchte. Dieses Verhalten war außergewöhnlich.“
„Die seltsamste Eigenschaft dieses neuen Signals ist, dass es eine sehr hohe Polarisation hat. Das bedeutet, dass sein Licht nur in eine Richtung oszilliert, aber diese Richtung dreht sich mit der Zeit“, sagte der Erstautor Wang. „Außerdem variiert die Helligkeit des Objekts dramatisch um den Faktor 100, und das Signal schaltet scheinbar zufällig ein und aus. So etwas haben wir noch nie gesehen.“
Was ist es? Es gibt viele verschiedene Arten von veränderlichen Sternen und Objekten am Himmel. Sie emittieren veränderliches Licht über das gesamte Spektrum.
Könnte es ein massearmer Stern oder ein substellares Objekt sein? Könnte es ein Pulsar oder ein transienter Magnetar sein? Laut den Autoren stimmt keine dieser Möglichkeiten mit den Beobachtungen überein.
„Zuerst dachten wir, es könnte ein Pulsar sein – eine sehr dichte Art von sich drehenden toten Sternen – oder eine Art Stern, der riesige Sonneneruptionen aussendet. Aber die Signale dieser neuen Quelle entsprechen nicht dem, was wir von solchen Himmelsobjekten erwarten“, sagte Wang. Das Objekt ist stark polarisiert, genau wie ein Pulsar, aber das Team hat keine Pulsationen in seinen Daten festgestellt.
Als Quelle betrachteten sie auch Magnetare, bei denen es sich um Neutronensterne mit extremen Magnetfeldern handelt. Aber die Daten stimmten auch nicht mit dem überein, was wir über Magnetare wissen. „Alle Radiomagnetare zeigen sehr hohe Polarisationsgrade, aber ihre flachen Radiospektren, im Gegensatz zu dem, was wir für ASKAP J173608.2?321635 sehen, machen einen Magnetar zu einer unwahrscheinlichen Interpretation“, schreiben sie in ihrem Artikel.
Dieses Bild aus der Studie zeigt die Position der variablen Radioquelle und anderer Objekte im galaktischen Zentrum. Die gelben Konturen zeigen die ASKAP-Erkennung, während die Cyan-Konturen die MeerKAT-Erkennung zeigen. Die am besten passenden Positionen von ASKAP und MeerKAT werden als Gelb + und Cyan . angezeigt×Symbole bzw. Rote invertierte Y-Symbole zeigen die Quellen aus dem VVV-Katalog, einer Übersicht über Variablen im Infraroten. Der rote Gemini-Stern ist eine bekannte Quelle, die mit dem Gemini-Observatorium gefunden wurde. Bildquelle: Wang et al., 2021
Innerhalb von neun Monaten entdeckte das Team sechs Funksignale des Objekts. Als sie im sichtbaren Licht nach dem Objekt suchten, fanden sie nichts. Also beschlossen sie, das Objekt mit einem anderen Radioteleskop in Australien zu entdecken, dem Parkes-Observatorium . Sie fanden nichts.
Unbeirrt führte das Team Nachbeobachtungen mit dem MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika, das noch sensibler ist. Sie erkundigten sich immer wieder beim MeerKAT, ob das intermittierende Signal wieder auftauchen würde. „Wir haben dann das empfindlichere MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika ausprobiert. Da das Signal intermittierend war, beobachteten wir es alle paar Wochen 15 Minuten lang in der Hoffnung, dass wir es wieder sehen würden“, sagte Dr. Murphy.
So sieht das Zentrum der Milchstraße für das MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika aus. Bildnachweis: Von MeerKAT Foto der öffentlichen Veröffentlichung – https://gizmodo.com/new-south-african-telescope-releases-epic-image-of-the-1827572028, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/ w/index.php?curid=70866309
Sie hatten Glück. Das Signal kehrte zurück. Aber nicht so, wie sie es erwartet hatten.
„Zum Glück kehrte das Signal zurück, aber wir stellten fest, dass sich das Verhalten der Quelle dramatisch veränderte – die Quelle verschwand an einem einzigen Tag, obwohl sie bei unseren vorherigen ASKAP-Beobachtungen wochenlang gedauert hatte“, sagte Murphy.
Die Erkennung des transienten Signals war für das Team ein Ansporn, aber es half ihnen nicht, die Art der Quelle zu identifizieren. Das Team dachte, es könnte sich um eine Art Objekt namens a . handeln Radiotransient des Galaktischen Zentrums (GCRT). Das neue Objekt wurde nur vier Grad vom galaktischen Zentrum entfernt entdeckt. Es teilte einige Ähnlichkeiten mit einem GCRT, aber das Problem ist, dass Astronomen auch nicht genau wissen, was ein GCRT ist.
„Die Informationen, die wir haben, weisen einige Parallelen zu einer anderen aufstrebenden Klasse mysteriöser Objekte auf, die als Radiotransienten des Galaktischen Zentrums bekannt sind, einschließlich eines, das als ‚kosmischer Burper‘ bezeichnet wird“, sagte Wangs Co-Supervisor, Professor David Kaplan von der University of Wisconsin. Milwaukee.
„Obwohl unser neues Objekt ASKAP J173608.2-321635 einige Eigenschaften mit GCRTs teilt, gibt es auch Unterschiede. Und wir verstehen diese Quellen sowieso nicht wirklich, also trägt dies zum Mysterium bei.“
Dies ist ein zusammengesetztes Infrarotbild des galaktischen Zentrums der Milchstraße. Es zeigt neue Details in komplexen Strukturen im heißen ionisierten Gas, das um die zentralen 300 Lichtjahre herumwirbelt. Bildquelle: Von Hubble: NASA, ESA und Q.D. Wang (Universität von Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory und S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech) – NASA Image of the Day, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9378571
Das neue Objekt wird vorerst ein Rätsel bleiben. Zukünftige Anlagen werden mehr Leistung und Sensibilität haben. Das australische SKA selbst ist nur ein Teil des späteren Square Kilometre Array, einem internationalen Radiointerferometer, das aus Tausenden von Gerichten auf der ganzen Welt bestehen wird. Es soll im nächsten Jahrzehnt online sein.
„Innerhalb des nächsten Jahrzehnts wird die transkontinentale Quadratkilometer-Array (SKA) Radioteleskop geht online. Es wird in der Lage sein, jeden Tag sensible Karten des Himmels zu erstellen“, sagte Professor Murphy. „Wir erwarten, dass die Leistung dieses Teleskops uns helfen wird, Rätsel wie diese neueste Entdeckung zu lösen, aber es wird auch weite Teile des Kosmos für die Erforschung im Radiospektrum öffnen.“
Zukünftige Studien werden weitere Daten zu diesem neuen Objekt und ähnlichen Objekten aufdecken. Wird es sich als Radiotransient des Galaktischen Zentrums herausstellen?
„ASKAP J173608.2?321635 zeichnet sich außerdem durch seine Lage in Richtung des GC aus, obwohl wir noch nicht wissen, ob dies ein Zufall ist oder ob diese Lage mit seiner Natur zusammenhängt: Ähnliche Fragen könnten zu den GCRT-Quellen aufgeworfen werden. Zukünftige umfassende Recherchen werden die genaue Anzahl solcher Quellen an verschiedenen Orten am Himmel quantifizieren“, schreiben die Autoren.
Mehr:
- Pressemitteilung: Seltsame Radiowellen treten aus der Richtung des galaktischen Zentrums auf
- Neue Forschung: Entdeckung von ASKAP J173608.2–321635 als hochpolarisierte transiente Punktquelle mit dem australischen SKA Pathfinder
- Universum heute: Astronomen sehen durch den Staub der Milchstraße, um zu verfolgen, woher die Strahlung im Zentrum der Galaxie kommt