August 15, 2022

Kreuznacher Rundschau

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Eine mysteriöse schnelle Funkexplosion im Weltraum hat ein „Herzschlag“-Muster.

Eine mysteriöse schnelle Funkexplosion im Weltraum hat ein „Herzschlag“-Muster.

Astronomen schätzen, dass das Signal von einer etwa eine Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxie stammte, aber der genaue Ort und die Ursache der Explosion sind unbekannt. Eine detaillierte Studie der Ergebnisse wurde am Mittwoch in der Zeitschrift veröffentlicht Natur temperieren.

Fast Radio Bursts oder FRBs sind intensive Ausbrüche von bis zu Millisekunden langen Funkwellen aus unbekannten Quellen. Der erste FRB wurde 2007 entdeckt, und seitdem wurden Hunderte dieser kosmischen Blitze entdeckt, die von verschiedenen und weit entfernten Punkten im ganzen Universum kamen.

Viele FRBs senden ultrahelle Radiowellen aus, die höchstens ein paar Millisekunden dauern, bevor sie vollständig verschwinden, und etwa 10 % davon wiederholen sich bekanntermaßen und haben Muster.

Eine der zu seiner Entdeckung verwendeten Ressourcen ist ein Radioteleskop namens Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment oder CHIME am Dominion Astrophysical Observatory in British Columbia. Kanada.

Dieses Teleskop, das seit 2018 in Betrieb ist, beobachtet ständig den Himmel und reagiert neben schnellen Funkstößen empfindlich auf Funkwellen, die von Wasserstoff weit im Universum ausgesandt werden.

Astronomen, die CHIME verwendeten, entdeckten am 21. Dezember 2019 etwas, das ihnen sofort ins Auge fiel: ein schneller Funkstoß, der laut Danielle Mitchell, einer Postdoktorandin, „in vielerlei Hinsicht seltsam“ war. am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research am Massachusetts Institute of Technology.

Das Signal mit der Bezeichnung FRB 20191221A dauerte bis zu drei Sekunden – etwa 1.000 Mal länger als typische schnelle Funkstöße.

Michelli überwachte die von CHIME empfangenen Daten, als die Explosion stattfand. Das Signal ist die bisher langlebigste schnelle Radiowelle.

„Es war außergewöhnlich“, sagte Mitchell. „Es war nicht sehr lang und dauerte ungefähr drei Sekunden, aber es gab periodische Spitzen, die bemerkenswert genau waren, wobei jede Millisekunde – boom, boom, boom – wie ein Herzschlag aussendete. Dies ist das erste Mal, dass dasselbe Signal periodisch war .“ „

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Während FRB 20191221A noch repliziert werden muss, „besteht das Signal aus einer Reihe aufeinanderfolgender Spitzen, die wir im Abstand von etwa 0,2 Sekunden gefunden haben“, sagte er in einer E-Mail.

unbekannte Quelle

Micheli sagte, das Forschungsteam kenne die genaue Galaxie, von der die Explosion ausging, nicht, und selbst die Schätzung der Entfernung auf eine Milliarde Lichtjahre sei „höchst unsicher“. Während CHIME darauf vorbereitet ist, nach Funkwellenbündeln zu suchen, sind sie nicht sehr gut darin, ihre Ursprungsorte zu lokalisieren.

CHIME wird jedoch im Rahmen eines Projekts entwickelt, bei dem zusätzliche Teleskope, die derzeit im Bau sind, gemeinsam überwachen und in der Lage sein werden, Funkausbrüche bestimmter Galaxien zu triangulieren, sagte er.

Aber das Signal enthält Hinweise darauf, woher es kam und was es verursacht haben könnte.

„CHIME hat inzwischen viele FRBs mit unterschiedlichen Eigenschaften entdeckt“, sagte Micheli. „Wir haben einige live in hochturbulenten Wolken gesehen, während andere in sauberen Umgebungen zu sein scheinen. Aus den Eigenschaften dieses neuen Signals können wir sagen, dass es um diese Quelle herum eine Plasmawolke gibt, die sehr turbulent sein muss.“

Mehr als tausend kosmische Explosionen, die einer schnellen, häufigen und mysteriösen Funkexplosion zugeschrieben werden

Als die Forscher FRB 20191221A analysierten, ähnelte das Signal den Emissionen von zwei verschiedenen Arten von Neutronensternen oder den dichten Überresten nach dem Tod eines Riesensterns, die als Radio- und Magnetpulsare bezeichnet werden.

Magnetare sind Neutronensterne mit unglaublich starken Magnetfeldern, während Radiopulsare Radiowellen aussenden, die zu pulsieren scheinen, wenn sich der Neutronenstern dreht. Beide stellaren Objekte erzeugen ein Signal, das dem Strahl ähnelt, der von einem Leuchtturm aufblitzt.

Der schnelle Funkstoß scheint millionenfach heller zu sein als diese Emissionen. „Wir denken, dass dieses neue Signal ein Magnetar oder ein Pulsar auf Doping sein könnte“, sagte Micheli.

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Das Forschungsteam wird CHIME weiterhin verwenden, um den Himmel zu überwachen, um mehr Signale von diesem Funkstoß sowie von anderen mit einem ähnlichen periodischen Signal zu erhalten. Die Frequenz von Radiowellen und wie sie sich ändern, kann Astronomen dabei helfen, mehr über die Geschwindigkeit zu erfahren, mit der sich das Universum ausdehnt.

„Diese Entdeckung wirft die Frage auf, was dieses extreme Signal verursachen könnte, das wir zuvor noch nicht gesehen haben, und wie wir dieses Signal nutzen können, um das Universum zu untersuchen“, sagte Micheli. „Zukünftige Teleskope versprechen, Tausende von FRBs pro Monat zu entdecken, und an diesem Punkt könnten wir mehr dieser periodischen Signale finden.“