Astronomen haben ein einzigartiges Muster in einem sich wiederholenden schnellen Radiostoß (FRB20220912A) entdeckt, der vom SETI-Institut beobachtet wurde. Die Entdeckung, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society beschrieben wird, stellt bestehende Modelle schneller Funkausbrüche in Frage.

Astronomen lüften weiterhin die Geheimnisse der Weltraumsignale, indem sie in einem neu entdeckten schnellen Radioblitz (FRB) ein seltsames, noch nie dagewesenes Phänomen entdecken. Neue Forschungsergebnisse enthüllen ein noch nie dagewesenes Muster sich wiederholender schneller Funkausbrüche und liefern neue Einblicke in diese mysteriösen kosmischen Phänomene.

Schnelle Radiobursts sind millisekundenlange, extrem helle Radioblitze, die normalerweise von außerhalb der Milchstraße stammen. Meistens passiert es nur einmal, aber einige „Wiederholer“ senden weitere Signale aus, was die Neugier auf ihre Herkunft noch verstärkt.

Eine neue Studie, die in „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht wurde, wirft neues Licht auf das Rätsel, indem sie ein „hochaktives“ sich wiederholendes FRB-Signal entdeckt, das sich anders verhält als jedes zuvor entdeckte Signal.

Dynamische Spektren (oder „Wasserfall“-Diagramme), frequenzgemittelte Pulsprofile und zeitgemittelte Spektren aller Bursts von FRB20220912A, die mit dem Allen Telescope Array erfasst wurden. Quelle: SEFIAZ. Sheikh et al., SETI-Institut

Wissenschaftler des SETI-Instituts in Kalifornien zeichneten über einen Zeitraum von zwei Monaten 35 FRBs aus einer Quelle, FRB20220912A, auf und entdeckten ein faszinierendes Muster.

Wie bei den meisten sich wiederholenden FRBs erhöht sich die Frequenz jedes Bursts mit der Zeit von hoch nach niedrig. Aber auch in FRB20220912A sank die Zentralfrequenz des Bursts beispiellos. Werden die Töne eines Xylophons in ein Klangspektrum umgewandelt, klingt es wie ein Diapfiff im Universum. Dabei sind die meisten der höchsten Töne in den ersten Sekunden zu hören, während die meisten der tiefsten Töne in den letzten Sekunden zu hören sind, als würde ein Xylophonspieler wiederholt den tiefsten Takt des Instruments anschlagen.

Theorie und Entdeckung: Dem Verständnis von FRBs einen Schritt näher gekommen

Astronomen glauben, dass zumindest einige FRBs von einer Art Neutronenstern namens Magnetar erzeugt werden – dem stark magnetisierten Kern eines toten Sterns –, während andere Theorien auf kollidierende Neutronenstern-Doppelsterne oder verschmelzende Weiße Zwerge hinweisen.

„Diese Arbeit ist spannend, weil sie sowohl bekannte Eigenschaften von FRBs bestätigt als auch einige neue entdeckt“, sagte Hauptautorin Dr. Sofia Shaikh vom SETI-Institut. „Wir grenzen die Quellen von FRBs ein, beispielsweise auf extreme Objekte wie Magnetare, aber bestehende Modelle können nicht alle bisher beobachteten Eigenschaften erklären.“

Bei diesem Audio handelt es sich um die Datenschallwelle von 101 Sub-Bursts, die von ATA beobachtet und in dieser Arbeit analysiert wurden. Die Mittenfrequenz jedes Sub-Bursts entspricht einer Xylophon-Note [in einer Oktave der Alydischen Tonleiter]. Es gibt eine große Streuung der Noten, aber die meisten der höchsten Töne erklingen in den ersten paar Sekunden und die meisten der tiefsten Töne in den letzten paar Sekunden, als würde ein Xylophonspieler wiederholt die tiefsten verfügbaren Takte des Instruments anschlagen. Die Forscher verwendeten statistische Methoden, um zu überprüfen, ob dieser Hoch-zu-Tief-Trend signifikant war, und wenn ATA in einem niedrigeren Frequenzbereich beobachtet werden kann (das Äquivalent zum „Hinzufügen weiterer Noten“ am unteren Rand des Xylophons), dann wird sich dieser Trend wahrscheinlich fortsetzen.

Forscher machten die Entdeckung nach 541 Stunden Beobachtungen mit dem Allen Telescope Array (ATA) des SETI-Instituts. Sie versuchten auch, Muster im zeitlichen Ablauf zwischen den Ausbrüchen zu finden, fanden aber keine, was die unvorhersehbare und mysteriöse Natur dieser intensiven Funkausbrüche weiter verdeutlicht.

Dennoch sind die neuesten Forschungsergebnisse der Entschlüsselung der Geheimnisse von FRBs, die in einer Tausendstelsekunde so viel Energie produzieren wie die Sonne in einem ganzen Jahr, einen Schritt näher gekommen.

Dr. Sheikh fügte hinzu: „Es ist fantastisch, an der ersten FRB-Studie überhaupt mit dem Allen Telescope Array (ATA) beteiligt zu sein – diese Arbeit beweist, dass neue Teleskope wie das Allen Telescope Array mit einzigartigen Fähigkeiten die Geheimnisse der FRB-Wissenschaft aus einer neuen Perspektive enthüllen können.“

Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily