Erstmals wiederholter schneller Radioausbruch aus gleicher Quelle geortet

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Illustration einer Sequenz von Radioblitzen von nur wenigen Millisekunden Dauer (sog. FRBs), die sich in Richtung des Teleskopspiegels des Arecibo-Radioteleskops auf Puerto Rico zubewegt.

Copyright: Danielle Futselaar

Bonn (Deutschland) – Seit Jahren schon rätseln Astronomen über die Natur und Herkunft extrem kurzlebiger, dafür aber energiereicher Radiosignale, die sogenannten „Fast Radio Bursts“ (FRBs). Jetzt hat ein internationales Forscherteam erstmals eine Quelle von sich wiederholten schnellen Radiostrahlungsausbrüchen außerhalb der Milchstraße entdeckt.

Wie das Team um Laura Spitler vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/nature17168) berichtet, deuten die aktuellen Resultate darauf hin, dass die beobachteten Ausbrüche von einem extrem energiereichen Objekt stammen, das gelegentlich auch Mehrfachausbrüche innerhalb eines Zeitraums von weniger als einer Minute produziert.

„Wir haben niemals zuvor gesehen, dass sich ein Radiostrahlungsausbruch in der gleichen Quelle wiederholt hat”, so Spitler und führt weiter aus: „Um sicherzugehen, haben wir eine bereits vorher entdeckte Radioburst-Quelle über Monate hinweg systematisch überwacht.“

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Bis jetzt gehen die meisten Theorien zum Ursprung dieser rätselhaften Strahlungsausbrüche davon aus, dass es sich dabei um verheerende Ereignisse handelt, bei denen die Quelle selbst zerstört wird, erläutert die MPIfR-Pressemitteilung. Hierbei könnte es sich zum Beispiel um eine Supernova-Explosion handeln, oder auch um den Kollaps eines Neutronensterns in ein Schwarzes Loch.

Das hat sich seit November 2015 grundlegend verändert, als nämlich Paul Scholz, ein Doktorand an der kanadischen McGill University, die Ergebnisse einer systematischen Überwachung durchging und dabei auf 10 weitere Strahlungsausbrüche stieß. „Die wiederholt auftretenden Signale waren eine Überraschung – und sehr aufregend!“ freut sich Paul Scholz. „Mir war sofort klar, dass diese Entdeckung für die weitere Untersuchung der Strahlungsausbrüche extrem wichtig sein würde.“

Die Beobachtung lasse darauf schließen, dass die Ausbrüche auf ein sehr exotisches Objekt zurückzuführen sind, wie zum Beispiel einen schnell rotierenden Neutronenstern mit bisher nicht gekannter Energie, die die Aussendung von extrem intensiven Strahlungspulsen ermöglicht. Es sei, so erläutern die Forscher weiter, durchaus möglich, dass dieses Ergebnis die erstmalige Entdeckung einer neuen Unterklasse in der Population kosmischer Kurzzeit-Radiostrahlungsausbrüche darstellt.

„Es ist nicht nur so, dass die Strahlungsausbrüche sich bei dieser Quelle wiederholen, auch Helligkeit und Spektralverhalten unterscheiden sich deutlich von anderen FRBs“, stellt Laura Spitler fest. Ein zusätzliches Argument für die Existenz von mehreren Klassen von FRBs kommt von einer Untersuchung, die in Kürze in der Fachzeitschrift „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht wird. Sie berichtet über die erstmalige Entdeckung von Strahlungsausbrüchen mit zwei direkt aufeinanderfolgenden Maxima, die mit dem australischen Parkes-Radioteleskop entdeckt wurden. „Die Aussendung von zwei Pulsen hintereinander mit nur wenigen Millisekunden Abstand können wir am ehesten mit Strahlungsausbrüchen auf der Oberfläche eines Neutronensterns erklären“, sagt David Champion vom MPIfR, der Erstautor dieser Untersuchung.

Interessanterweise steht die wahrscheinlichste Erklärung des neuen Arecibo-Ergebnisses – dass nämlich der wiederholte Strahlungsausbruch von selben Ursprungsobjekt auf einen jungen Neutronenstern von außerhalb der Milchstraße schließen lässt – scheinbar im Widerspruch mit dem Ergebnis einer weiteren Untersuchung, die erst letzte Woche in „Nature“ veröffentlicht wurde, und an der ebenfalls Wissenschaftler vom MPIfR beteiligt waren (…GreWi berichtete).

Darin schlagen die Autoren vor, dass sich FRBs auf zerstörerische Einzelereignisse zurückführen lassen, die die Quelle selbst zerstören und so keine Wiederholung zulassen. „Beide Ergebnisse zusammengenommen liefern ein starkes Argument dafür, dass es zumindest zwei unterschiedliche Arten von FRBs gibt“, so die Forscher.

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