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Eine seltsame, seltene Weltraumexplosion wurde dort gesehen, wo sie nicht sein sollte: ScienceAlert

Möglicherweise wissen wir viel weniger über eine seltsame Art kosmischer Explosion, als wir dachten.

Sie sind als Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOTs) bekannt, und einer von ihnen trägt den Namen Finch (AT2023fhn) wurden im intergalaktischen Raum in großer Entfernung von der nächsten Galaxie beobachtet.

Das ist ein Problem, denn Astronomen dachten, LFBOTs könnten eine Art massive Supernova sein – etwas, von dem man eigentlich annimmt, dass es nur innerhalb der Grenzen einer Galaxie passiert.

„Je mehr wir über LFBOTs erfahren, desto mehr überraschen sie uns.“ sagt die Astronomin Ashley Krems Europäische Weltraumorganisation und Radboud-Universität in den Niederlanden.

„Wir haben nun gezeigt, dass LFBOTs in großer Entfernung von ihrer nächsten Galaxie auftreten können, und Finchs Standort entspricht nicht dem, was wir für eine Supernova erwarten würden.“

Der erste LFBOT wurde 2018 gesichtet und seitdem haben wir etwa eine Handvoll davon gesichtet. Mit jeder neuen Entdeckung stellte LFBOT die Wissenschaftler weiterhin vor Rätsel. Diese Weltraumexplosionen sind extrem hell – mindestens zehnmal heller als eine normale Supernova – und extrem kurz.

Gewöhnliche Supernovae neigen dazu, ihren Höhepunkt zu erreichen und dann über Wochen oder Monate hinweg abzuklingen; LFBOTs sind wie Kamerablitze im Weltraum. Und es ist sehr heiß. Dadurch erhalten sie eine bläuliche Farbe.

Eine künstlerische Darstellung von AT2023fhn, auch bekannt als The Finch. (NASA, ESA, NSF NOIRLab, M. Garlick, M. Zamani)

Wissenschaftler gingen davon aus, dass diese Ereignisse durch einen ungewöhnlichen Supernova-Kollaps verursacht wurden, bei dem der Kern eines sterbenden Sterns direkt in einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch kollabiert. Dies würde einen massereichen Vorläuferstern erfordern, Mindestens achtmal so groß wie die Masse der Sonne.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Blitze durch ein Schwarzes Loch verursacht werden könnten, das ein anderes ultradichtes Objekt, beispielsweise ein Objekt, verschlingt Weißer Zwergstern.

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Massereiche Sterne leben nicht lange Hauptfolge Spirituosen. dass es Vor weniger als 100 Millionen Jahren Ein Stern mit einer Masse, die achtmal so groß ist wie die Masse der Sonne. Sie werden in Gebieten geboren, die sehr reich an dichtem Gas und Staub sind, also in Galaxien. Dort Im intergalaktischen Raum gibt es nicht viel Materie.

Obwohl einige Sterne aus ihrer Umlaufbahn auf einen Fluchtweg geschleudert werden können und mit hoher Geschwindigkeit aus ihren Wirtsgalaxien herausfliegen, wird nicht erwartet, dass die Vorläufer massereicher Neutronensterne und Schwarzer Löcher so weit kommen, bevor schließlich Supernovae auftreten.

Tatsächlich wurden alle bisherigen LFBOTs in den Spiralarmen von Galaxien entdeckt, in denen Sternentstehung stattfindet, was der erwartete Ort zur Beobachtung einer Supernova ist.

Dies bringt uns zu Finchs Problem. Es wurde am 10. April 2023 von der Zwicky Transient Facility entdeckt. Seine Temperatur wurde mit 20.000 Grad Celsius (ca. 36.000 Fahrenheit) gemessen. Dann wurde Hubble hinzugezogen, um die Quelle herauszufinden. Hier fängt es an, etwas seltsam zu werden.

Die Explosion ereignete sich etwa 2,86 Milliarden Lichtjahre entfernt, aber im intergalaktischen Raum, etwa 50.000 Lichtjahre von der nächsten Spiralgalaxie und 15.000 Lichtjahre von der nächsten Zwerggalaxie entfernt, die zu dieser Spiralgalaxie gehört. Dies stellt eine große Herausforderung für die Supernova-Hypothese dar.

Hubble-Bild des Finken. (NASA, ESA, STScI, A. Krems/Radboud Universität)

Aber die Hypothese des Schwarzen Lochs ist immer noch auf dem Tisch. Forscher halten es für möglich, dass im intergalaktischen Raum eine uralte, isolierte Kugel aus Sternen lauert, die als Kugelsternhaufen bekannt ist.

Es wird angenommen, dass Kugelsternhaufen voller Schwarzer Löcher sind, und zwar in der selten beobachteten Sorte mittlerer Masse. Wenn es da draußen einen Kugelsternhaufen gibt, der zu schwach ist, um gesehen zu werden, haben wir wahrscheinlich eines dieser Schwarzen Löcher beim unkontrollierten Fressen erwischt.

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Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Explosion das Ergebnis einer Kollision zweier Neutronensterne war, von denen einer ein Magnetar sein könnte, dessen starkes Magnetfeld die resultierende Kilonova verstärkt haben könnte. Um die Plausibilität dieses Szenarios festzustellen, muss eine theoretische Analyse durchgeführt werden.

„Die Entdeckung wirft mehr Fragen auf, als sie beantwortet.“ sagt Krems. „Es bedarf weiterer Arbeit, um herauszufinden, welche der verschiedenen möglichen Erklärungen richtig ist.“

Eines ist jedoch sicher. Je mehr dieser Dinge wir finden, desto seltsamer werden sie.

Die Forschung wurde angenommen Monatliche Mitteilungen über Briefe der Royal Astronomical Societyund ist verfügbar unter arXiv.

Magda Franke

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