Ein seltsamer Rhythmus im Raum

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CHIME hat vier feste Antennen, jede etwa so groß wie eine Halfpipe beim Snowboarden. André Recnik CHIME-Zusammenarbeit





Weit außerhalb unserer Galaxie, 500 Millionen Lichtjahre entfernt, blitzen vier Tage lang intensive, zufällige Ausbrüche von Radiowellen auf. Dann folgen 12 Tage Inaktivität, bevor der kuriose 16-Tage-Zyklus wieder beginnt. Das Phänomen, das über 500 Tage von einem kanadisch geführten Team von Astronomen, einschließlich Forschern des MIT, kontinuierlich beobachtet wurde, ist ein astrophysikalisches Mysterium.

Fast Radio Bursts oder FRBs sind kurze Blitze von Funkwellen, von denen angenommen wird, dass sie das Produkt kleiner, entfernter, extrem dichter Objekte sind, obwohl unklar ist, was genau diese Objekte sein könnten. Seit der erste FRB im Jahr 2007 beobachtet wurde, haben Astronomen über 100 von ihnen aus entfernten Quellen katalogisiert, die über das ganze Universum verstreut sind. Aber die neue Quelle, die das Team als FRB 180916.J0158+65 bezeichnet hat, ist die erste, die ein periodisches oder zyklisches Muster erzeugt.

Es ist das definitivste Muster, das wir aus einer dieser Quellen gesehen haben, sagt Kiyoshi Masui, Assistenzprofessor für Physik am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research des MIT. Und es ist ein wichtiger Hinweis, den wir verwenden können, um die Physik zu erforschen, die diese hellen Blitze verursacht, die niemand wirklich versteht.



Masui ist Mitglied der CHIME/FRB-Kollaboration, die die Daten des Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment oder CHIME, eines Radioteleskops in British Columbia, das starr in den gesamten Himmel starrt und digitale Signalverarbeitung verwendet, um die Region zu lokalisieren, betreibt und analysiert wo eingehende Funkwellen ihren Ursprung haben. Von September 2018 bis Februar 2020 hat CHIME 38 Ausbrüche von FRB 180916.J0158+65 herausgesucht, die die Astronomen zu einer Region am Rande einer massereichen Spiralgalaxie zurückverfolgt haben, in der sich Sterne bewegen.

Die Forscher spekulieren, dass die Ausbrüche von einem einzelnen kompakten Objekt wie einem Neutronenstern stammen könnten, der sich sowohl dreht als auch wackelt – ein Phänomen, das als Präzession bekannt ist. Eine andere Möglichkeit betrifft ein binäres System, beispielsweise einen Neutronenstern, der Radiowellen aussendet und einen anderen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch auf einer exzentrischen Umlaufbahn umkreist. Oder der seltsame Rhythmus könnte verursacht werden, wenn eine radioemittierende Quelle einen Stern umkreist, der einen Wind oder eine Gaswolke aussendet, was die Radioemissionen der Quelle periodisch verstärken würde.

Die vielleicht aufregendste Möglichkeit ist, dass dieser FRB und andere von Magnetaren stammen könnten – einer immer noch mysteriösen Art von Neutronensternen, von denen angenommen wird, dass sie ein extrem starkes Magnetfeld haben. Ende April empfing CHIME ein Signal, das wie ein schneller Funkstoß aussah, der von einem aufflammenden Magnetar etwa 30.000 Lichtjahre von der Erde kam. Sollte dies bestätigt werden, wäre dies der erste FRB, der in unserer Galaxie entdeckt wurde, sowie der überzeugendste Beweis für Magnetare als Quelle dieser kosmischen Funken.



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