Wenn wir Astronomen unsere Radioteleskope in den Weltraum richten, entdecken wir manchmal sporadische „Ausbrüche“ von Radiosignalen, die aus den Tiefen des Universums stammen. Wir nennen sie „vorübergehende Funksignale“: Einige brechen nur einmal aus und werden nie wieder gesehen, während andere in vorhersehbaren Mustern „blinken“. Die Informationen stammen von Abdeckung. von Manisha Kaleb, Universität Sydney H Emil Lenz, CSIRO.
Wir glauben, dass die meisten transienten Radiosignale von rotierenden Neutronensternen, sogenannten Pulsaren, stammen, die wie kosmische Leuchtfeuer regelmäßige Radiowellenblitze aussenden. Normalerweise rotieren diese Neutronensterne mit erstaunlicher Geschwindigkeit und benötigen für jede Umdrehung nur wenige Sekunden oder sogar den Bruchteil einer Sekunde.
Wir haben kürzlich ein vorübergehendes Radiophänomen entdeckt, das wie nichts aussieht, was Astronomen jemals zuvor gesehen haben. Abgesehen davon, dass der Zyklus etwa eine Stunde dauert (der längste überhaupt), haben wir im Laufe vieler Beobachtungen gesehen, dass er manchmal lange, helle Blitze aussendet, manchmal schnelle, schwache Impulse und manchmal überhaupt nichts.
Wir können nicht erklären, was hier passiert. Es handelt sich höchstwahrscheinlich um einen sehr ungewöhnlichen Neutronenstern, aber wir können andere Möglichkeiten nicht ausschließen. unser suchen Es wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie.
Glücklicher Fund
Treffen Sie ASKAP J1935+2148 (die Zahlen im Namen geben seine Position am Himmel an). Dieser periodische Funktransit wurde entdeckt mit… ASKAP-Radioteleskop der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) im Distrikt Wagari Yamaji im Outback von Westaustralien.
Dieses Radioteleskop verfügt über ein sehr weites Sichtfeld, wodurch es große Bereiche des Universums sehr schnell scannen kann. Dadurch sind sie sehr geeignet, neue und seltsame Phänomene aufzuspüren.
Mithilfe von ASKAP überwachten wir gleichzeitig eine Gammastrahlenquelle und suchten nach schnellen Funkimpulsen, als wir in den Daten das langsam blinkende ASKAP J1935+2148 entdeckten. Das Signal erregte Aufmerksamkeit, weil es aus „zirkular polarisierten“ Radiowellen bestand, was bedeutet, dass sich die Richtung der Wellen wie ein Schalter drehte, während sich das Signal durch den Weltraum ausbreitete.
Unsere Augen können nicht zwischen zirkular polarisiertem Licht und gewöhnlichem unpolarisiertem Licht unterscheiden. Allerdings verhält sich ASKAP wie eine polarisierte Sonnenbrille und filtert Blendeffekte aus Tausenden gängigen Quellen heraus.
Nach der ersten Entdeckung führten wir über mehrere Monate hinweg weitere Beobachtungen mit ASKAP und auch dem empfindlicheren MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika durch.
Langsamstes transientes Radio
ASKAP J1935+2148 gehört zu einer relativ neuen Klasse von Langzeitfunktransienten. Es wurden nur zwei weitere gefunden, und die Periode von ASKAP J1935+2148 ist mit 53,8 Minuten die längste, die jemals gefunden wurde.
Allerdings ist dieser außergewöhnlich lange Zeitraum erst der Anfang. Wir haben den ASKAP J1935+2148 in drei verschiedenen Zuständen bzw. Modi gesehen.
Diese unterschiedlichen Modi und der Wechsel zwischen ihnen können aus der Wechselwirkung komplexer Magnetfelder und Plasmaflüsse aus derselben Quelle mit starken Magnetfeldern im umgebenden Raum resultieren.
Ähnliche Muster wurden bei Neutronensternen beobachtet, aber unser derzeitiges Verständnis von Neutronensternen legt nahe, dass sie keine so lange Periode haben sollten.
Neutronensterne und Weiße Zwerge
Der Ursprung des Signals mit einer so langen Periode bleibt ein tiefes Rätsel, wobei ein langsam rotierender Neutronenstern der Hauptverdächtige ist. Wir können jedoch nicht ausschließen, dass es sich bei dem Objekt um einen Weißen Zwerg handelt – die erdgroße „Asche“ eines Sterns wie der Sonne, dessen Kernbrennstoff erschöpft ist.
Weiße Zwerge haben im Allgemeinen langsame Rotationsperioden, aber wir wissen nicht, wie man die Radiosignale erzeugen könnte, die wir hier sehen. Darüber hinaus gibt es keine anderen stark magnetischen Weißen Zwerge in der Nähe, was die Erklärung mit Neutronensternen plausibler macht.
Eine Erklärung könnte sein, dass das Objekt Teil eines binären Systems ist, in dem ein Neutronenstern oder Weißer Zwerg einen anderen, unsichtbaren Stern umkreist.
Dieses Objekt könnte uns dazu veranlassen, unser jahrzehntelanges Verständnis von Neutronensternen oder Weißen Zwergen zu überdenken, insbesondere wie sie Radiowellen aussenden und wie ihre Cluster in unserer Galaxie aussehen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu bestätigen, um welches Objekt es sich handelt, aber beide Szenarien werden wertvolle Informationen über die Physik dieser extremen Objekte liefern.
Die Suche geht weiter
Wir wissen nicht, wie lange ASKAP J1935+2148 schon Radiosignale aussendet, da radioastronomische Untersuchungen normalerweise nicht nach Objekten mit langen Perioden suchen. Darüber hinaus werden Funkemissionen dieser Quelle je nach Emissionszustand nur während 0,01 % bis 1,5 % ihrer Rotationsperiode nachgewiesen.
Daher hatten wir großes Glück, ASKAP J1935+2148 zu entdecken. Es ist sehr wahrscheinlich, dass es in anderen Teilen unserer Galaxie noch viele weitere Objekte dieser Art gibt, die darauf warten, entdeckt zu werden.
*Manisha Kalb wird durch einen Discovery Early Career Research Award des Australian Research Council (Projektnummer DE220100819) unterstützt, der von der australischen Regierung finanziert wird. Teile dieser Forschung wurden vom Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Detection (OzGrav), Projektnummer CE170100004, durchgeführt.
**Emil Link berät keine Unternehmen oder Organisationen, arbeitet nicht für sie, besitzt keine Anteile an ihnen und erhält keine Finanzierung von ihnen, die von der Veröffentlichung dieses Artikels profitieren könnten, und hat keine relevanten Beziehungen offengelegt, die über seine akademische Position hinausgehen.
***Dieser Bericht wurde ursprünglich am veröffentlicht Standort „Brasilianisches Gespräch“
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