Seltsames Weltraumfunksignal, das zum ersten Mal zu seiner Quelle verfolgt wurde

Von Leah Crane

Grafikdesignteam der McGill University

Zum ersten Mal haben wir eine seltsame Explosion von Radiowellen – einen so genannten Fast Radio Burst – zurück zu ihrer Quelle verfolgt und damit ein großes kosmisches Rätsel gelöst. Der Ausbruch kam von einem Magnetar, einem Neutronenstern mit einem starken Magnetfeld.Fast Radio Bursts oder FRBs sind unglaublich starke Blitze von Radiowellen, die meist aus fernen Galaxien kommen. Seit der Entdeckung des ersten im Jahr 2007 wurden viele Erklärungen dafür vorgelegt. Da sie jedoch dazu neigen, von so weit weg zu kommen, gab es nie genügend Beweise, um festzustellen, was genau sie gemacht hat. Einige FRBs wurden zu ihren Wirtsgalaxien zurückverfolgt, aber ihre Quelle wurde nicht genau bestimmt.

Im April fanden Astronomen zum ersten Mal einen FRB, der aus unserer eigenen Galaxie kam und ihnen erlaubte, einen genaueren Blick darauf zu werfen. Mehrere Forscherteams untersuchten das Gebiet, in dem es entstand, und stellten fest, dass der Ausbruch von einem Magnetar namens SGR 1935 + 2154 stammte. Während Magnetare ein bevorzugter Anwärter auf die Erklärung von FRBs waren, ist dies der erste Beweis dafür, dass sie Radiowellen mit ausreichend hohen Energien erzeugen können, um die Signale zu erklären.

Dieser Burst, bekannt als FRB 200428, ist etwa 30.000 Lichtjahre von uns entfernt, während die anderen, die wir entdeckt haben, Millionen bis Milliarden von Lichtjahren entfernt waren. „Es schließt die Lücke zwischen der Aktivität in unserer eigenen Galaxie und diesen seltsamen Ereignissen aus vielen Lichtjahren Entfernung“, sagt Brian Metzger von der Columbia University in New York, der nicht an dieser Arbeit beteiligt war.

Die Nähe dieses Bursts ließ ihn extrem hell erscheinen. „Es ist mit großem Abstand viel heller als jedes andere Radioobjekt im Weltraum“, sagt Bing Zhang von der University of Nevada in Las Vegas, einer der Forscher, die dazu beigetragen haben, den FRB mit seiner Magnetarquelle zu verbinden.Der Ausbruch hatte eine Energie, die etwa dreimal so hoch war wie die Energie, die jede Sekunde von der Sonne emittiert wurde, und war viel heller als alle Radiowellen, die jemals zuvor von einem Magnetar beobachtet wurden, obwohl er nicht ganz so viel Energie freisetzte wie die FRBs außerhalb unserer Galaxie.

Das könnte bedeuten, dass die anderen FRBs, die wir gesehen haben, von aktiveren Magnetaren produziert werden, die stärkere Blasten emittieren können. „Wenn alle FRBs von Magnetaren produziert werden, können sie nicht alle langsame, alte Magnetare wie dieser sein“, sagt Zhang. „Einige müssen jung sein, das heißt Jahrzehnte oder Jahrhunderte alt statt Tausende von Jahren oder Zehntausenden.“

Es ist jedoch auch möglich, dass nicht alle FRBs von Magnetaren stammen. „Wenn wir über FRBs sprechen, sagen wir, dass es sich um ein Objekt handelt, aber es sind keine Objekte, sondern Bursts, und ich denke, dass wir diese Bursts von einer ganzen Reihe anderer Arten von Objekten sehen können, die über Magnetare hinausgehen“, sagt Amanda Weltman von der Universität Kapstadt in Südafrika.

Es gab Hinweise, dass es verschiedene Arten von FRB gibt: einige scheinen sich zu wiederholen und platzen immer wieder, während andere nur einmal blinken. Außerdem scheinen die wenigen FRBs, die auf ihre Wirtsgalaxien zurückgeführt wurden, in einer Vielzahl von Umgebungen zu leben.

Dieser einzelne Burst wird es uns nicht ermöglichen, die Frage zu beantworten, ob es viele Arten von Objekten gibt, die FRBs machen, aber es kann uns helfen, das Wesentliche eines Typs zu verstehen. „Selbst wenn diese alle von Magnetaren stammen, gibt es mehrere verschiedene Möglichkeiten, wie ein Magnetar diese Strahlung erzeugen kann, und hoffentlich hilft uns dies, zwischen ihnen zu vermitteln“, sagt Metzger.Astronomen werden die anderen bekannten Magnetare in unserer Galaxie auf weitere Fackeln beobachten, sagt Weltman. „Um einen schnellen Ausbruch wie diesen zu sehen, muss man sein Teleskop zur richtigen Zeit in die richtige Richtung schauen lassen – es gibt kein Ende des Glücks“, sagt sie. „Dies ist nur der Anfang für FRB Science. Ich denke, dass es in ein paar Jahren Zehntausende in verschiedenen Galaxien geben wird.“

Sobald wir eine größere Stichprobe von FRBs und einen besseren Griff auf die volle Breite ihres Verhaltens haben, wird es viel einfacher zu bestimmen, was sie alle verursacht und wie. Diese Entdeckung löst nur einen Teil des FRB-Rätsels, aber es ist ein Zeichen dafür, dass wir bald den Rest des Puzzles zusammensetzen können.