(NSF’s Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/Gemini Observatory/AURA) Eines der charakteristischen Merkmale der mysteriösen Weltraumsignale, die wir nennen schnelle Funkstöße ist, dass sie unvorhersehbar sind. Sie brüllen ohne Sinn und Verstand und ohne erkennbares Muster durch den Kosmos, was es unglaublich schwierig macht, sie zu studieren.
Jetzt haben Astronomen einen gefunden schneller Funkstoß ( FRB ), der sich in einem regelmäßigen Zyklus wiederholt. Die Studie wurde erstmals im Februar 2020 veröffentlicht, als sie auf den Pre-Print-Server hochgeladen wurde arXiv , und wurde jetzt veröffentlicht in Natur .
Alle 16,35 Tage folgt das Signal mit dem Namen FRB 180916.J0158+65 einem ähnlichen Muster. Vier Tage lang spuckt es jede Stunde ein oder zwei Schübe aus. Dann herrscht 12 Tage Stille. Dann wiederholt sich das Ganze.
Astronomen der Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) Collaboration in Kanada beobachteten diesen Zyklus insgesamt 409 Tage lang. Wir wissen noch nicht, was es bedeutet; aber es könnte ein weiterer Teil im komplizierten Rätsel der FRBs sein.
Es ist leicht, von schnellen Funkstößen besessen zu werden, einem faszinierenden Weltraumrätsel, das sich bisher allen Versuchen einer umfassenden Erklärung widersetzt hat.
Um es noch einmal zusammenzufassen: FRBs sind äußerst energiereiche Strahlungsausbrüche im Radiospektrum, die höchstens einige Millisekunden dauern. In diesem Zeitraum können sie so viel Strom entladen wie Hunderte Millionen Sonnen .
Die meisten von ihnen zünden einmal, und wir haben sie nie wieder entdeckt. Dies macht es ziemlich schwierig, diese Ausbrüche bis zu einer Ursprungsgalaxie zu verfolgen. Einige FRBs spucken wiederholte Funksignale aus, allerdings völlig unvorhersehbar. Diese lassen sich leichter auf eine Galaxie zurückführen, aber bisher hat uns das einer Erklärung nicht viel näher gebracht.
Letztes Jahr gab die CHIME-Kollaboration bekannt, dass sie satte acht neue sich wiederholende schnelle Funkstöße entdeckt hatte, womit sich die damalige Gesamtzahl der Repeater auf 10 von über 150 FRB-Quellen erhöhte. (Noch ein Artikel hat diese Gesamtzahl kürzlich auf 11 erhöht .)
FRB 180916.J0158+65 gehörte zu den acht Repeatern, die im letztjährigen Transport enthalten waren; Abgesehen von den wiederholten Ausbrüchen schien es zunächst nichts Besonderes zu sein. Doch als das CHIME-Experiment weiterhin in den Himmel starrte, zeichnete sich ein Muster ab.
Das ist spannend, weil es neue Informationen bietet, die genutzt werden können, um zu modellieren, was FRB 180916.J0158+65 verursachen könnte.
„Die Entdeckung einer 16,35-Tage-Periodizität in einer sich wiederholenden FRB-Quelle ist ein wichtiger Hinweis auf die Natur dieses Objekts.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
Andere Objekte, die Periodizität aufweisen, sind in der Regel Doppelsysteme – Sterne und Schwarze Löcher . Der Zeitraum von 16,35 Tagen könnte die Umlaufzeit sein, wobei das FRB-Objekt nur während eines bestimmten Teils der Umlaufbahn der Erde zugewandt ist.
FRB 180916.J0158+65 ist einer der wenigen FRBs, die haben wurde auf eine Galaxie zurückgeführt. Es ist am Rande einer 500 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie , in einer Sternentstehungsregion. Das bedeutet supermassiv schwarzes Loch ist unwahrscheinlich, aber ein Schwarzes Loch mit Sternmasse ist möglich.
„Die einzige Einschränkung der Umlaufperiode ermöglicht immer noch einen Bereich von mehreren Größenordnungen in der Begleitmasse unter bekannten Doppelsternen kompakter Objekte mit Sternmasse: von sogenannten“ Schwarze Witwe ' Doppelsternsysteme, bestehend aus einem massearmen Stern und einem leistungsstarken Millisekunde Drücken Sie deren Wind den Begleitstern ablöst (wenn auch typischerweise mit Umlaufzeiten von wenigen Stunden), zu massereichen O/B-Sternen mit stark exzentrischen Begleitpulsarbahnen,‘ schrieben die Forscher .
Alternativ können Winde vom Begleitobjekt oder Gezeitenstörungen durch ein Schwarzes Loch die FRB-Strahlung in regelmäßigen Abständen irgendwie blockieren.
Es kann auch nicht ausgeschlossen werden, dass es sich bei der FRB-Quelle um ein einzelnes, einzelnes Objekt wie einen Magnetar oder einen Röntgenpulsar handelt, obwohl die Forscher anmerken, dass diese Erklärung etwas schwieriger mit den Daten in Einklang zu bringen ist. Das liegt daran, dass diese Objekte eine schwankende Rotation aufweisen, die eine Periodizität erzeugt, und keines davon ist bekannt, dass es so langsam wackelt.
Und Radio Pulsare die periodische Intervalle von mehreren Tagen aufweisen, sind um Größenordnungen schwächer als FRBs. Es ist also immer noch ein Rätsel.
Aber erinnere dich der 11. Repeater, den wir zuvor erwähnt haben ? Es wurde festgestellt, dass es von einem FRB stammte, von dem Astronomen dachten, es handele sich um ein Einzelstück; Seine Wiederholungen waren einfach zu schwach für die Ausrüstung, mit der ursprünglich nach ihnen gesucht wurde.
Dies deutet darauf hin, dass sich viele weitere FRBs wiederholen könnten, jedoch außerhalb unseres Erkennungsbereichs. Und die Tatsache, dass FRB 180916.J0158+65 mehr oder weniger mit anderen FRBs identisch zu sein schien, könnte bedeuten, dass sich auch andere sich wiederholende FRBs in einem Zyklus befinden – wir haben diese Zyklen nur noch nicht entdeckt.
Der nächste Schritt wäre also natürlich, noch eine Weile weiter auf FRB 180916.J0158+65 zu starren. Es wäre aber auch sehr interessant zu versuchen, herauszufinden, ob die Periodizität auch bei anderen Ausbrüchen erkannt werden kann.
„Zukünftige Beobachtungen, sowohl intensitäts- als auch polarimetrischer Natur und in allen Wellenbereichen, könnten zwischen den Modellen unterscheiden und werden dringend empfohlen.“ schrieben die Forscher , „ebenso wie die Suche nach Periodizitäten in anderen Repeatern, um zu sehen, ob das Phänomen generisch ist.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .
Eine Version dieses Artikels wurde erstmals im Februar 2020 veröffentlicht. Sie wurde nun mit dem neu veröffentlichten Artikel aktualisiert.