Astronomen registrieren 38 Strahlungsausbrüche ein und derselben Quelle

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Bildquelle: CHIME

Sie verwirren Astronomen seit ihrer Entdeckung im Jahr 2007: Extrem kurze, aber sehr energiereiche Ausbrüche von Radiostrahlung, die völlig unregelmäßig aus fernen Galaxien zur Erde gelangen. Jetzt hat ein internationales Forscherteam erstmals eine Strahlungsquelle aufgespürt, die nicht nur immer wieder aufblitzt, sondern dies auch noch regelmäßig macht: Die Radioblitze treten mit einer Periode von etwa 16 Tagen auf, wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ berichten. Eine solche Regelmäßigkeit könnte wertvolle Hinweise auf den Ursprung der Radioblitze liefern.

„Bislang ist die Ursache der Radioblitze völlig unbekannt“, erläutern Dongzi Li von der University of Toronto und ihre Kollegen vom „Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project“. Insgesamt verzeichnet die Fachliteratur bereits 51 unterschiedliche Erklärungsversuche, von denen die meisten auf Sternexplosionen oder Neutronensterne mit starken Magnetfelder basieren. Dachten die Astronomen zunächst, die Radioblitze wären einmalige Ereignisse, so hat sich inzwischen gezeigt, dass manche Quellen mehrmals aufblitzen. „Diese wiederholten Radio-Ausbrüche sprechen gegen kataklysmische Ursachen für diese Ereignisse“, so Li, also insbesondere gegen Sternexplosionen, bei denen die ursprüngliche Quelle zerstört wird.

Das „Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment“ CHIME ist ein Spezialteleskop zur Kartierung von Wasserstoff im Kosmos, das seit 2017 in Betrieb ist. Aufgrund seiner Bauweise und des von ihm erfassten Bereichs der Radiostrahlung erwies es sich jedoch zusätzlich als besonders guter Detektor für die Radioblitze. Inzwischen wurden mit CHIME acht „Repeater“ entdeckt, also Radioquellen, die wiederholt aufblitzen. Eine dieser Quellen mit der Katalogbezeichnung FRB 180916 leuchtete im Zeitraum vom September 2018 bis Februar 2020 sogar 38 Mal auf.

Li und ihre Kollegen unterzogen diese Blitze einer sorgfältigen Zeitreihenanalyse und stießen zu ihrer Überraschung auf eine Periodizität von 16,35 Tagen. Allerdings treten die Blitze nicht streng regelmäßig auf: Sie liegen jeweils in einer Spanne von fünf Tagen um den erwarteten Zeitpunkt, wobei etwa die Hälfte in ein wesentlich engeres Fenster von 0,6 Tagen fällt. Keines der bislang publizierten 51 Modelle für die Radioblitze hat eine derartige Periodizität vorhergesagt – und entsprechend bietet auch keines dieser Modelle einen Ansatz, um die beobachtete Regelmäßigkeit der Radioblitze von FRB 180916 zu erklären.

Li und ihre Kollegen diskutieren selbst ein paar Vorschläge, darunter einen extrem langsam rotierenden magnetischen Neutronenstern, sowie den periodischen Einfluss eines zweiten Sterns auf die Radiostrahlung eines Neutronensterns. Doch alle diese Ansätze werfen neue Probleme auf und können die Beobachtungen nicht vollständig erklären. Das CHIME-Team fordert daher ihre Kollegen in aller Welt dazu auf, FRB 180916 auch mit anderen Teleskopen zu überwachen, um die Regelmäßigkeit der Radioblitze zunächst unabhängig zu bestätigen. Und dann gelte es, die wichtigste Frage zu klären: Ob FRB 180916 eine Ausnahme ist oder ob alle wiederholt aufleuchtenden Radioblitze solche Periodizitäten aufweisen, die bislang nur durch die Unregelmäßigkeit der Beobachtungen noch nicht entdeckt worden sind.

 

Quelle: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2398-2

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