Searching for links between energetic millisecond pulsars and repeating fast radio bursts
Diese Studie vergleicht die Riesenpulse des energiereichen Millisekundenpulsars M28A mit dem sich wiederholenden schnellen Radioblitz FRB 20200120E unter Verwendung von Beobachtungen des Parkes-Teleskops und findet keine starken Hinweise auf eine Verbindung zwischen beiden, obwohl sie die Möglichkeit nicht vollständig ausschließen kann, dass FRB 20200120E eine seltene, einzigartige Art von Millisekundenpulsar ohne galaktisches Analogon ist.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich das Universum als eine riesige, laute Radiostation vor. Seit Jahren stimmen Astronomen auf mysteriöse, unglaublich helle „Pings" aus dem tiefen Weltraum ab, die als Fast Radio Bursts (FRBs) bezeichnet werden. Die meisten dieser Pings scheinen von jungen, gewalttätigen Objekten namens Magnetare zu stammen (Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern).
Ein spezifischer Ping, benannt als FRB 20200120E, wurde jedoch in einer sehr seltsamen Nachbarschaft entdeckt: einem Kugelsternhaufen. Dies sind alte Viertel voller sehr alter Sterne, nicht der jungen, energiereichen, die normalerweise mit diesen Ausbrüchen in Verbindung gebracht werden. Dies ließ die Astronomen ratlos zurück.
Die große Frage: Ist es ein „Riesenpuls" von einem alten Stern?
Eine Theorie schlug vor, dass dieser FRB vielleicht gar kein junger Magnetar ist. Stattdessen könnte es sich um einen Millisekundenpulsar (MSP) handeln – einen extrem schnellen, recycelten alten Stern, der durch einen Begleitstern auf Hochtouren gebracht wurde. Diese alten Sterne werfen manchmal „Riesenpulse" (GPs) aus, die wie plötzliche, massive Nieser von Radiowellenenergie sind.
Um dies zu testen, beschlossen die Forscher, sich den lautesten, energiereichsten „Nieser" (MSP) in unserer eigenen Galaxie anzusehen, einen Stern namens M28A. Wenn FRB 20200120E nur ein Riesenpuls von einem alten Stern ist, dann sollte M28A ihm sehr ähnlich sehen, nur viel näher bei uns zu Hause.
Das Experiment: Zuhören mit einem riesigen Ohr
Das Team nutzte das Parkes-Teleskop in Australien, das ein spezielles „Ohr" (Empfänger) besitzt, das eine enorme Bandbreite an Radiofrequenzen gleichzeitig erfassen kann (von 700 MHz bis 4000 MHz). Sie hörten etwa 9 Stunden lang auf M28A und fingen dabei über 150 dieser Riesenpulse auf.
Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, eine bestimmte Art von Donnerschlag zu verstehen, indem Sie auf das lauteste Gewitter hören, das Sie finden können, aber diesmal findet das Gewitter direkt in Ihrem eigenen Garten statt.
Was sie fanden: Die „Nieser" passen nicht zusammen
Nach der Analyse der Daten verglichen die Forscher die „Nieser" von M28A (unser lokaler Stern) mit den „Pings" von FRB 20200120E (das ferne Rätsel). Hier ist, was sie entdeckten:
- Geschwindigkeit: Die Pulse des lokalen Sterns sind unglaublich schnell und dauern weniger als ein Wimpernschlag (Mikrosekunden). Die Pulse des fernen FRBs sind im Vergleich dazu in Zeitlupe (obwohl sie für uns immer noch sehr schnell sind). Es ist wie der Vergleich eines Flügelschlags eines Kolibris mit dem Krabbeln einer Schnecke.
- Lautstärke: Der lokale Stern ist laut, aber der ferne FRB ist 100.000 Mal lauter. Obwohl der lokale Stern der lauteste in unserer Galaxie ist, ist er im Vergleich zum fernen Rätsel immer noch ein Flüstern.
- Timing: Die Pulse des lokalen Sterns erfolgen in einem sehr strengen, rhythmischen Muster (wie ein Metronom). Die Pulse des fernen FRBs sind chaotisch und zufällig, kommen manchmal in „Stürmen" von Aktivität.
- Form: Die Pulse des lokalen Sterns decken normalerweise ein breites Spektrum an Radiofrequenzen ab (breitbandig), obwohl sie manchmal kleine, schmale „Inseln" von Frequenzen haben. Die Pulse des fernen FRBs scheinen überwiegend schmalbandig zu sein.
Das Urteil
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass M28A und FRB 20200120E wahrscheinlich nicht vom gleichen Typ sind. Die „Nieser" des lokalen Sterns sind zu schnell, zu leise und zu rhythmisch, um dasselbe Phänomen wie der ferne FRB zu sein.
Allerdings lässt die Studie eine Tür einen Spalt offen. Sie schlagen vor, dass FRB 20200120E vielleicht eine sehr seltene, einzigartige Art von altem Stern ist, die wir in unserer Galaxie noch nicht gesehen haben. Es ist möglich, dass wir, wenn wir M28A hunderte oder tausende Stunden lang zuhören, schließlich einen „Super-Nieser" fangen könnten, der so laut ist wie der ferne FRB, aber wir haben noch keinen gefangen.
Kurz gesagt: Die Studie ergab, dass der energiereichste Stern in unserer Galaxie nicht ganz mit dem mysteriösen fernen Ausbruch übereinstimmt, was darauf hindeutet, dass es sich um verschiedene Phänomene handelt. Aber das Rätsel des fernen Ausbruchs bleibt bestehen, und es könnte sich um eine einzigartige Art von Stern handeln, die wir noch nicht kennengelernt haben.
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