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Radioastronomie

Ein wiederkehrender schneller Radioausbruch

Der schnelle Radioausbruch FRB 121102 hatte zehn Nachfolger, so ein Forscherteam. Die Folgeausbrüche wiesen die gleichen Charakteristika im Hinblick auf die Himmelsposition und die spektralen Eigenschaften auf wie der erste.
Das 305-Meter-Radioteleskop von Arecibo (überlagert mit dem Spektrum eines schnellen Radioausbruchs)

Gerade erst haben die Diskussionen um den schnellen Radioausbruch FRB 150418 und seine mögliche Quelle begonnen, nun meldet ein internationales Forscherteam um Laura G. Spitler am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn die Entdeckung eines wiederkehrenden schnellen Radioausbruchs. Solche Radioausbrüche werden auf Englisch als "fast radio bursts" (FRB) bezeichnet. Die Astronomen benutzten Messdaten vom 305-Meter-Radioteleskop von Arecibo auf Puerto Rico, um ihre Untersuchungen vorzunehmen. Sie stellten fest, dass nach dem FRB 121102, der am 2. November 2012 auftrat, aus der gleichen Himmelsposition bei der Beobachtung im Jahr 2015 weitere schnelle Radioausbrüche kamen. Die Forscher vermuten daher, dass die gleiche Quelle hierfür verantwortlich ist. Sollte sich dies bestätigen, so wäre es der erste Fall eines wiederkehrenden schnellen Radioausbruchs.

FRB 121102 und die zehn nachfolgenden Radioausbrüche (Radiospektren)
FRB 121102 und die zehn nachfolgenden Radioausbrüche | Mit dem 305-Meter-Radioteleskop von Arecibo auf Puerto Rico wurden der schnelle Radioausbruch FRB 121102 und zehn weitere Ausbrüche aufgezeichnet, die alle aus der gleichen Richtung und Entfernung kamen. Die Diagramme geben die Frequenzen der Ausbrüche und ihre zeitlichen Verläufe wieder.

FRBs leuchten oft nur für Bruchteile von Millisekunden im Bereich der Radiowellen hell auf und waren bislang nur singuläre Ereignisse. Die Astronomen führen sie auf zerstörerische Ereignisse zurück wie Supernova-Explosionen, Kollisionen von Neutronensternen oder den Kollaps eines Neutronensterns zu einem Schwarzen Loch. Die Entdeckung von Spitler und ihren Koautoren weist nun darauf hin, dass es auch andere Ursprünge hierfür geben kann. Auf die Signale war der Doktorand Paul Scholz von der kanadischen McGill University in Montreal im November 2015 gestoßen, als er archivierte Messdaten des Arecibo-Teleskops durchforstete. Die Daten zeigten mehrere Ausbrüche, die in ihren Eigenschaften dem FRB 121102 sehr ähnlich waren.

Die Forscher nutzten nun spezielle Computerprogramme und stellten fest, dass das Radioteleskop insgesamt zehn FRBs aufgezeichnet hatte. Die Wissenschaftler vermuten, dass für diese Radioausbrüche ein exotisches Objekt wie ein schnell rotierender Neutronenstern verantwortlich sein könnte, der in der Lage ist, extrem energiereiche Radiostrahlung zu erzeugen. Möglicherweise sind diese FRBs eine neue Unterklasse dieser Ereignisse. Die spektralen Eigenschaften der Ausbrüche belegen, dass sie einen extragalaktischen Ursprung haben. Bislang ist es den Forschern um Spitler aber noch nicht gelungen, die Galaxie ausfindig zu machen, aus der die Ausbrüche kamen. Sie wollen nun ein ganzes Netzwerk von weltweit zusammengeschalteten Radioteleskopen einsetzen, um mittels Interferometrie die nötige räumliche Auflösung am Himmel zu erreichen. Wenn es gelingt, den Ursprungsort aufzufinden, so lassen sich die Radioausbrüche mit Beobachtungen im sichtbaren und im Röntgenlicht kombinieren. Erst die Identifizierung und Charakterisierung der Ursprungsgalaxie lässt weitere Rückschlüsse auf die Natur der Radioquelle zu.

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