FRBs: Einige schnelle Radioblitze bleiben rätselhaft
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Berkeley (USA) – Die Entdeckung einer Quelle für wiederholte schnelle Radioblitze, sogenannte Fast Radio Bursts (FRB) im Innern einer alten Galaxie widerspricht der jüngsten Vermutung, dass FRBs durch Magnetare, hochmagnetisierte rotierende Neutronensterne, erzeugt werden.
Erst kürzlich konnte die Quelle eines FRB tatsächlich im direkten Umfeld eines Neutronensterns verortet werden (…GreWi berichtete), weshalb es als erwiesen gilt, das zumindest einige dieser Radioblitze diesen Ursprung haben. Magnetare treten jedoch hauptsächlich in jungen Sternhaufen auf. Der nun beschriebene und letztes Jahr entdeckte, sich wiederholende FRB, wurde jedoch den fernen Randgebieten einer alten, aber massiven elliptischen Galaxie zugeordnet, in denen solche Sternenreste theoretisch schon längst verschwunden sein müssten.
Überraschende Entdeckung
Wie die Doktorandin Vishwangi Shah von der McGill University, der Astronomie-Postdoktorand Calvin Leung von der University of California, Berkeley Calvin Leung, Kollegen und Kolleginnen aktuell in gleich zwei Artikeln im Fachjournal „Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/ad9ddc DOI: 10.3847/2041-8213/ad9de2) berichten, gelang die Verortung der Quelle des FRB mit der Kennung „FRB 20240209A“ im nördlichen Sternbild Kleiner Bär anhand der Daten eines neu in Betrieb genommenen Radioteleskops. Mithilfe eines Computercodes, der es ermöglicht, die Daten mehrerer Teleskope zu kombinieren und die Position eines Ausbruchs auf den Bruchteil eines Haares genau zu triangulieren.
Die Begeisterung der Forscher angesichts dieser Entdeckung wich jedoch schnell der Verwirrung, als Kollegen vom Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) optische Teleskope auf diese Quelle richteten und bemerkten, dass sie in den fernen Randgebieten einer alten, längst „toten“ elliptischen Galaxie liegt, die eigentlich keine Sterne mehr enthalten dürfte, die solche Ausbrüche erzeugen können.
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Anstelle eines erwarteten Magnetars – eines stark magnetisierten, rotierenden Neutronensterns, der aus dem Kollaps eines massereichen jungen Sterns hervorgeht – „war nun die Frage: Wie erklärt man das Vorhandensein eines Magnetars in dieser alten, toten Galaxie?“, erinnert sich Leung. Der Grund: Die Überreste junger Sterne, von denen Theoretiker glauben, dass sie diese millisekundenlangen Radiowellen auslösen, sollten in der 11,3 Milliarden Jahre alten Galaxie, die sich zwei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und mehr als 100 Milliarden Sonnenmassen wiegt, längst verschwunden sein.
Erster FRB aus einer „toten“ Galaxie
„Das ist nicht nur der erste FRB, der am Rande einer toten Galaxie gefunden wurde, sondern im Vergleich zu allen anderen FRBs ist er auch derjenige, der am weitesten von der Galaxie entfernt ist, mit der er in Verbindung steht. Die Position des FRBs ist überraschend und wirft Fragen auf, wie solche energetischen Ereignisse in Regionen auftreten können, in denen keine neuen Sterne entstehen“, erläutert die Hauptautorin Vishwangi Shah, Doktorandin an der McGill University in Montreal, Kanada, die Leungs ursprüngliche Berechnungen zur Position des Bursts, genannt FRB 20240209A, verfeinerte und erweiterte.
Für die beteiligten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen stellt diese Beobachtung bestehende Theorien infrage, die die Ursprünge von FRBs mit Phänomenen in sternbildenden Galaxien verknüpfen. „Die Quelle könnte sich in einem Kugelsternhaufen befinden, einem dichten Bereich alter, toter Sterne außerhalb der Galaxie. Wenn dies bestätigt wird, wäre FRB 20240209A erst der zweite FRB, der mit einem Kugelsternhaufen in Verbindung gebracht wird“, so Shah. Allerdings steht der andere FRB, der in einem Kugelsternhaufen entdeckt wurde, mit einer aktiven Galaxie in Verbindung und nicht mit einer alten elliptischen, in der die Sternentstehung vor Milliarden Jahren endete.
„Es ist klar, dass es noch viel aufregenden Entdeckungsraum in Bezug auf FRBs gibt und dass ihre Umgebungen der Schlüssel zum Verständnis ihrer Geheimnisse sein könnten“, sagte Tarraneh Eftekhari, Einstein-Postdoktorandin an der Northwestern University und Erstautorin des zweiten Artikels abschließend.
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Recherchequelle: University of California, Berkeley
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