Mysteriöses Radiosignal aus dem Weltraum wiederholt sich alle 16 Tage
(CNN) Mysteriöse Radiosignale aus dem Weltraum sind dafür bekannt, sich zu wiederholen, aber zum ersten Mal haben Forscher ein Muster in einer Reihe von Ausbrüchen bemerkt, die von einer einzigen Quelle eine halbe Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt stammen.
Fast Radio Bursts, oder FRBs, sind millisekundenlange Ausbrüche von Radiowellen im Weltraum. Einzelne Radiobursts werden einmal ausgestrahlt und wiederholen sich nicht. Aber es ist bekannt, dass sich wiederholende schnelle Radiobursts kurze, energiereiche Radiowellen mehrfach aussenden. Und wenn sie sich wiederholen, dann normalerweise sporadisch oder in einem Cluster, so die bisherigen Beobachtungen.
Zwischen dem 16. September 2018 und dem 30. Oktober 2019 entdeckten Forscher der kanadischen Hydrogen Intensity Mapping Experiment/Fast Radio Burst Project Kollaboration ein Muster von Bursts, die alle 16,35 Tage auftreten. Im Laufe von vier Tagen gab das Signal jede Stunde ein oder zwei Bursts ab. Dann würde es für weitere 12 Tage verstummen.
Die Ergebnisse sind im Pre-Print eines Papers auf arXiv enthalten, was bedeutet, dass das Paper zwar moderiert, aber nicht vollständig peer reviewed wurde. Die Autoren des Papers sind Teil der CHIME/FRB-Kollaboration, die in den letzten Jahren eine Vielzahl von Studien zu schnellen Radiobursts veröffentlicht hat.
Bei dem Signal handelt es sich um einen bekannten sich wiederholenden schnellen Radioburst, FRB 180916.J0158+65. Im vergangenen Jahr entdeckte die CHIME/FRB-Kollaboration die Quellen von acht neuen sich wiederholenden schnellen Radiobursts, darunter auch dieses Signal. Das sich wiederholende Signal wurde zu einer massiven Spiralgalaxie in etwa 500 Millionen Lichtjahren Entfernung zurückverfolgt.
Die Forscher hoffen, dass sie durch die Rückverfolgung des Ursprungs dieser mysteriösen Ausbrüche herausfinden können, was sie verursacht hat. Bislang haben sie einzelne und sich wiederholende schnelle Radioausbrüche auf sehr unterschiedliche Quellen zurückgeführt, was das Rätsel noch vertieft.
Der erste sich wiederholende schnelle Radioburst, FRB 121102, wurde auf eine kleine Zwerggalaxie mit Sternen und Metallen zurückgeführt. FRB 180916 wurde zu einem der Spiralarme einer Milchstraßen-ähnlichen Galaxie zurückverfolgt. Er befand sich auch innerhalb einer sternbildenden Region des Arms, so die Forscher.
Der Nachweis eines Musters im Signal wirft nun die Frage auf, was diese Bursts dazu veranlassen könnte, so zu emittieren, wie sie es tun.
„Die Entdeckung einer 16,35-tägigen Periodizität in einer sich wiederholenden FRB-Quelle ist ein wichtiger Hinweis auf die Natur dieses Objekts“, schreiben die Forscher in ihrer Studie.
In der Arbeit ziehen die Forscher mögliche Ursachen in Betracht, wie die Bahnbewegung eines Sterns oder ein Objekt, das als Begleiter in den Außenbezirken der Galaxie agiert. Die Autoren eines anderen Papers, die sich mit den Forschern, die das Muster entdeckt haben, beraten haben, schlagen vor, dass die Ursache von einem Doppelsternsystem aus Neutronenstern und frühem OB-Typ stammen könnte.
Neutronensterne sind die kleinsten im Universum, die Überbleibsel von Supernovae. Ihr Durchmesser ist vergleichbar mit der Größe einer Stadt wie Chicago oder Atlanta, aber sie sind unglaublich dicht, mit Massen größer als die unserer Sonne. Sterne vom OB-Typ sind kurzlebige, heiße, massereiche Sterne. Die Wechselwirkung zwischen diesen beiden und der Wind, der von dem OB-Stern ausgeht, könnte die Ursache für das sich wiederholende FRB-Muster sein.
Das Verständnis von schnellen Radiobursts kann Astronomen auch helfen, mehr über das Universum selbst zu erfahren. Je mehr Bursts sie aufspüren können, desto besser können sie die Signale nutzen, um zu kartieren, wie die Materie im Universum verteilt ist.
Die Forscher glauben, dass zukünftige Beobachtungen ihnen helfen könnten, zu bestimmen, ob andere sich wiederholende schnelle Radioausbrüche ein Muster haben. Auf diese Weise werden sie wissen, ob diese Art von Periodizität die Ausnahme oder Routineverhalten ist.