Der grüne Kreis markiert die Quelle von FRB 121102. (Rogelio Bernal Andreo/DeepSkyColors.com) Anfang des Jahres gaben Astronomen eine verblüffende Entdeckung bekannt. A schneller Funkstoß angerufen FRB 121102 wiederholte sich nicht nur – das war es auch Wiederholen in einem erkennbaren Zyklus .
Rund 67 Tage lang schweigt die Quelle. Dann wacht es etwa 90 Tage lang wieder auf, spuckt wiederholt Millisekunden-Funksignale aus, bevor es verstummt, und der gesamte 157-Tage-Zyklus wiederholt sich.
Jedoch, schnelle Funkstöße sind äußerst mysteriös und es gab keine Garantie dafür, dass der Zyklus weitergehen würde. Es ist also ziemlich aufregend, dass die Quelle genau aufs Stichwort wieder aufgeflammt ist – im Einklang mit den Vorhersagen ihres Aktivitätszyklus.
Dies deutet darauf hin, dass die Überwachung bekannter Quellen schneller Funkausbrüche von großem Nutzen ist – aber auch die weitere Beobachtung von FRB 121102, um zu versuchen, die Ursache des Phänomens zu verstehen.
Eine kurze Auffrischung: Schnelle Radiostöße sind, wie der Name schon sagt, sehr schnelle, nur wenige Millisekunden lange Radiowellenausbrüche, die von Galaxien ausgehen Millionen bis Milliarden Lichtjahre entfernt. Aber sie sind auch extrem mächtig; Innerhalb dieser Millisekunden können sie so viel Strom entladen wie Hunderte Millionen Sonnen .
Meistens flammen sie nur einmal auf und wir haben seitdem nichts mehr von ihnen gehört, was es unmöglich macht, sie vorherzusagen und sehr schwer aufzuspüren. Und wir wissen nicht, was sie verursacht, obwohl neuere Erkenntnisse ziemlich stark auf eine Art davon hinweisen Neutronenstern angerufen Magnetare .
Aber a Handvoll schneller Radioburst-Quellen wurden wiederholt entdeckt, und dies könnte einer der Schlüssel sein, der zumindest teilweise zur Lösung des Rätsels beiträgt.
Bevor sein Zyklus vom Astronomen Kaustubh Rajwade von der Universität Manchester und seinem Team entdeckt wurde, war FRB 121102 bereits dafür bekannt, der aktivste schnelle Radioausbruch zu sein, der bisher entdeckt wurde, und zwar als er ausspuckte wiederholte Ausbrüche mehrmals seit seiner Entdeckung im Jahr 2012.
Da es sich wiederholt, könnten Astronomen auf Aktivität achten und diese auf eine Ursprungsgalaxie zurückführen. Es war der erste schnelle Funkausbruch, der in einer Sternentstehungsregion lokalisiert wurde eine 3 Milliarden Lichtjahre entfernte Zwerggalaxie .
Die Entdeckung der Periodizität seiner Aktivität – basierend auf Daten aus fünf Jahren – könnte einige wichtige Einschränkungen hinsichtlich dessen, was es sein könnte, mit sich bringen.
Beispielsweise können massereiche Röntgendoppelsterne in der Milchstraße – solche, die Neutronensterne enthalten – Umlaufzeiten von bis zu Hunderten von Tagen haben. Es gibt jedoch einige Arten von Binärsystemen mit viel kürzeren Perioden – diese könnten für FRB 121102 ausgeschlossen werden.
Und jetzt wird die Periodizität durch neue Beobachtungsreihen gestützt – obwohl der Zeitpunkt möglicherweise überarbeitet werden muss.
Ein Team unter der Leitung von Marilyn Cruces vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie entdeckte zwischen September 2017 und Juni 2020 mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg 36 Ausbrüche von FRB 121102. Kombiniert mit den Daten aus Rajwades Forschung , T Das Team leitete in einem neuen Vordruckpapier eine Periodizität von 161 Tagen ab auf arXiv hochgeladen .
Dieses Papier gibt Daten zwischen dem 9. Juli und dem 14. Oktober 2020 für den aktiven Zeitraum der Quelle an.
Aber Cruces und ihr Team sind nicht die einzigen, die suchen. Ein Team unter der Leitung von Pei Wang vom National Astronomy Observatory of China nutzte das Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, um den Standort von FRB 121102 an mehreren Terminen zwischen März und August 2020 zu überwachen.
Zwischen Mitte März und Ende Juli konnten keine Ausbrüche festgestellt werden. Aber am 17. August entdeckte FAST mindestens 12 Ausbrüche von FRB 121102 – was darauf hindeutet, dass sich die Quelle wieder in einer aktiven Phase befindet – obwohl das Team eine andere Periodizität berechnet hat als Rajwades Team und Cruces‘ Team.
„Wir kombinieren die in Rajwade gesammelten Ausbrüche.“ et al. (2020) und Cruces et al. (2020) mit diesen von FAST in den Jahren 2019 und 2020 neu entdeckten Daten und erhalten einen neuen Best-Fit-Zeitraum von ~156,1 Tagen“, schrieben sie in einer Mitteilung an Das Telegramm des Astronomen .
Nach den Berechnungen von Wangs Team soll die aktive Phase zwischen dem 31. August und dem 9. September 2020 enden. Wenn FRB 121102 über diese Daten hinaus weiterhin Aktivität zeigt, könnte dies darauf hindeuten, dass die Periodizität entweder nicht real ist oder dass sie sich irgendwie weiterentwickelt hat , stellten sie in ihrem Beitrag fest.
Natürlich ist es auch möglich, dass die Periodizitätsberechnungen verfeinert werden müssen. Das heißt, wir sollten FRB 121102 weiterhin im Auge behalten.
„Wir ermutigen andere Radioobservatorien zu weiteren Überwachungsbemühungen.“ schrieben die Forscher .