Neue Hinweise auf den Ursprung rätselhafter Radioblitze aus dem All
2024-11-09
Autor: Nina
Radiowellen aus dem All sind schon lange ein faszinierendes Studienobjekt in der Astronomie. Zahlreiche astronomiebezogene Anwendungen reichen von der Untersuchung von Quasaren bis hin zu pulsierenden Neutronensternen. Quasare entpuppte man im Laufe der Jahre als supermassereiche Schwarze Löcher, die sich durch charakteristische Radiosignale bemerkbar machen. Die ersten Radiobeobachtungen datieren auf das Jahr 1933 zurück.
Im Jahr 2007 kam es zu einer bemerkenswerten Entdeckung: eine neue Art von Radiosignal, das als Fast Radio Burst (FRB) oder "schneller Radioblitz" bekannt wurde. Diese Signale sind kurz, oft nur einige Millisekunden lang, und strahlen in dieser kurzen Zeit unglaubliche Energiemengen aus – ein einzelner Blitz kann so viel Energie haben wie die Sonne in 30 Jahren.
Trotz ihrer spektakulären Natur bleiben die Ursprünge der FRBs mysteriös. Zunächst gingen einige Forscher davon aus, dass sie möglicherweise von außerirdischen Zivilisationen stammen könnten, doch diese Hypothese konnte durch die Erkenntnis widerlegt werden, dass die Signale von verschiedenen Galaxien und aus verschiedenen Epochen des Universums kommen. Die relative Kürze der Signale stellte eine Herausforderung dar, da Wissenschaftler nicht vorhersagen konnten, wann oder wo der nächste FRB auftreten würde.
Ein Durchbruch gelang mit einem FRB aus dem Jahr 2012. Über 20 registrierte FRBs stammten aus derselben Quelle, was die Astronomen dazu bewog, ihre Teleskope auf diese Region auszurichten. Die Beobachtungen ergaben, dass die Radiowellen der wiederkehrenden FRBs stark polarisiert waren, was auf extrem starke Magnetfelder in der Entstehungsregion hindeutet. Aktuelle Studien haben Magnetare, die als extrem magnetische Neutronensterne bekannt sind, als wahrscheinliche Quelle identifiziert. Interessanterweise konnte ein FRB mit einem Magnetar in unserer eigenen Galaxie verknüpft werden.
Zudem fiel bei der Analyse der FRBs auf, dass diese Signale aus einer Region mit jungen Sternen in einer ferne Zwerggalaxie stammten. Eine aktuelle Studie im angesehenen Fachjournal Nature untermauert diese Entdeckung: Ein Team um Kritti Sharma vom California Institute of Technology analysierte Daten des Deep Synoptic Arrays, einer speziellen Radioobservatoriumsanlage, die eigens zur Lokalisierung von FRBs konzipiert wurde. Die Untersuchung von 30 identifizierten Galaxien zeigte, dass diese überwiegend junge Sterne beherbergen, was die Hypothese stützt, dass FRBs von Magnetaren ausgehen.
Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Studie ist die Feststellung, dass die FRB-Quellen vornehmlich in größeren Galaxien vorkommen, was gegen die Erwartung verstößt, dass Supernovae gleichmäßig über Galaxien unterschiedlicher Größe verteilt sein sollten. Größere Galaxien verfügen typischerweise über mehr Metall, ein Produkt von Supernova-Explosionen, die schwerere Elemente entstehen lassen. Diese Metalle tragen zur Bildung neuer Sterne bei und könnten dafür verantwortlich sein, dass in größeren, älteren Galaxien positiver auf die Magnetar-Entstehung eingewirkt wird.
Der spannendste Teil der Forschung bezieht sich auf die Frage, warum Magnetare aus bestimmten Supernova-Explosionen entstehen, während gewöhnliche Neutronensterne aus anderen resultieren. Ein möglicher Lösungsansatz könnte sein, dass Sterne, die das Resultat von Sternenverschmelzungen sind und als Supernova enden, starke Magnetfelder erzeugen. Solche Verschmelzungen treten in metallreicheren Umgebungen häufiger auf. Diese neue Studie legt nahe, dass FRBs in großen, metallreichen Galaxien entstehen, was auf eine höhere Rate von Magnetaren in solchen Galaxien hinweist.
Insgesamt könnte dieses Wissen dazu beitragen, die Ursprünge der FRBs sowie das Mysterium um die Entstehung von Magnetaren besser zu verstehen. Die Erkenntnisse könnten nicht nur die Grundlagen der Astrophysik erweitern, sondern auch neue Fragen aufwerfen, die zukünftige Forschungen anregen werden.