Künstlerische Darstellung der periodischen Aktivität der FRB-Quelle „FRB 121102“ übertragen auf stellares Orbitalmodell (Illu.).
Copyright/Quelle: Kristi Mickaliger / manchester.ac.uk
Manchester (Großbritannien) – Nach vier Jahren Beobachtungszeit können Astronomen nun bestätigen, dass eine Quelle schneller Radioausbrüche (Fast Radio Bursts, FRBs) in regelmäßigen Intervallen von 157 Tagen Signale Richtung Erde sendet. Es ist erst die zweite FRB-Quelle mit einer bestätigten Periodizität. Die Beobachtung könnte viele Fragen rund um die mysteriösen Radioblitze beantworten.
Wie das Team um Dr. Kaustubh Rajwade von der University of Manchester aktuell im Fachjournal „Monthly Notices der Royal Astronomical Society“ (DOI: fff) berichtet, gelang die Entdeckung mit Langzeitbeobachtungen mit dem Lovell-Teleskop und Teleskopen des Jodrell Bank Observatory.
Unter Verwendung der 32 während der Kampagne entdeckten Radioausbrüche in Verbindung mit Daten aus zuvor veröffentlichten Beobachtungen hat das Team festgestellt, dass die Emission der „FRB 121102“ einem zyklischen Muster folgt, wobei die Signale in einem Fenster von ungefähr 90 Tagen beobachtet werden, gefolgt von einem Stille-Zeitraum von 67 Tagen. Das gleiche Verhalten wiederholt sich dann alle 157 Tage.
Künstlerische Darstellung der Periodizität der FRB-Signale von „FRB 121102“ (Illu.).
Copyright/Quelle: Kristi Mickaliger / manchester.ac.uk
Die Entdeckung liefert einen wichtigen Hinweis für die Identifizierung des Ursprungs dieser rätselhaften schnellen Radiosignale: „Das Vorhandensein einer regelmäßigen Sequenz in der Ausbruchs-Aktivität könnte bedeuten, dass die FRBs mit der Orbitalbewegung eines massiven Sterns, eines Neutronensterns oder eines Schwarzen Lochs verbunden sind“, so die Forscher.
Hintergrund
Bei FRBs handelt es sich um hochenergetische Radioblitze von nur wenigen Millisekunden Dauer. Bislang ist noch völlig unbekannt, wovon die ultrakurzen Radioblitze ausgelöst werden. Während selbst einige Astronomen hoffen, dass es sich zumindest bei einigen dieser Radioblitze um absichtlich oder indirekt von außerirdischen Zivilisationen ausgesandte Signale handeln könnte, vermuten andere extreme astrophysikalische Phänomene als Auslöser (…siehe Links u.). Bislang wurden 85 der mysteriösen Signale aus unterschiedlichen Himmelsrichtungen registriert. Alleine, dass die Signale nicht nur aus einer außerirdischen, sondern auch außergalaktischen Quelle entstammen, ist anhand der bislang vorliegenden Beobachtungdaten bekannt. Zumindest die Quelle eines der wenigen sich wiederholenden Radioblitze, das Signal „FRB121102“ konnte 2017 einer stark magnetisierten Umgebung zugeschrieben werden (…GreWi berichtete). Jüngste Verortungen eines einmaligen FRB zeigten dann jedoch, dass dieser aus einer gänzlich anderen astrophysikalischen Umgebung kam, woraus sich ableiten lässt, dass FRBs nicht zwangsläufig einer einzigen Quelle entstammen müssen (…GreWi berichtete).
„Dies ist ein aufregendes Ergebnis, da es sich nun schon um das zweite System handelt, bei dem wir glauben, dass wir diese Modulation in der Ausbruchs-Aktivität sehen. Der Nachweis einer Periodizität stellt eine wichtige Einschränkung auf dem Weg zu einer Erklärung für einige FRBs da. Der Ursprung der Ausbrüche und die Aktivitätszyklen könnten gegen einen vorausgehenden Neutronenstern sprechen.“
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Wiederholte FRBs könnten durch die Präzession der magnetischen Achse eines hochmagnetisierten Neutronensterns erklärt werden. Angesichts der aktuellen Daten glauben Wissenschaftler jedoch, dass es angesichts der großen Magnetfelder, die in einem solchen Szenario zu erwarten sind, eine Präzessionsperiode von 157 Tagen nur schwer zu erklären wäre.
Erstmals entdeckt wurden FRBs erst 2007 und es wurde zunächst angenommen, dass es sich um ein einmaliges Ereignis handelte, das mit einem katastrophalen Ereignis, wie einem explodierenden Stern, zusammenhing. Dieses Bild änderte sich teilweise, als sich der „FRB 121102“, der ursprünglich am 2. November 2012 mit dem Arecibo-Radioteleskop entdeckt wurde, 2016 wiederholte. Lange Zeit erkannte jedoch niemand, dass diese Ausbrüche tatsächlich in einem regelmäßigen Muster organisiert waren. Erst kürzlich wurde dann erstmals eine periodische Aktivität der sich wiederholenden FRB-Quelle „FRB 180916.J10158 + 56“ entdeckt (…GreWi berichtete). Zu ihrer Überraschung ist die Zeitskala des aktuell nachgewiesenen Zyklus fast zehnmal länger als die 16-Tage-Periodizität von „FRB 180916.J10158 + 56“
„Weitere Beobachtungen einer größeren Anzahl von FRBs werden erforderlich sein, um ein klareres Bild über diese periodischen Quellen zu erhalten und ihre Herkunft aufzuklären“, so die Astronomen abschließend.
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Quelle: University of Manchester
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