Im September 2017 wurde das kanadische Experiment zur Kartierung der Wasserstoffintensität (CHIME) in Britisch-Kolumbien in Betrieb genommen, um nach Anzeichen für schnelle Radiobursts (FRBs) in unserem Universum zu suchen. Diese seltenen, kurzen und energetischen Blitze von außerhalb unserer Galaxie waren ein Rätsel, seit der erste vor etwas mehr als einem Jahrzehnt beobachtet wurde. Von besonderem Interesse sind diejenigen, die sich wiederholt haben und die noch seltener sind.
Bevor CHIME begann, Licht aus dem Kosmos zu sammeln, wussten die Astronomen nur von dreißig FRBs. Dank der hoch entwickelten Antennen- und Parabolspiegel von CHIME (die besonders empfindlich auf FRBs reagieren) ist diese Zahl auf fast 700 angewachsen (einschließlich 20 Repeater). Laut einer neuen Studie von CHIME-Forschern ermöglicht diese robuste Anzahl von Erkennungen neue Erkenntnisse darüber, was sie verursacht.
FRBs wurden erstmals 2007 entdeckt und sind eines der größten Rätsel, mit denen Astronomen heute konfrontiert sind. Während dieses Phänomen unglaublich stark ist und selbst die hellsten galaktischen Pulsare vorübergehend um den Faktor etwa eine Million überstrahlt, sind sie auch unglaublich kurzlebig (Dauer etwa eine Millisekunde). Obwohl viele in fernen Galaxien lokalisiert wurden, sind sich die Astronomen immer noch nicht sicher, was für sie verantwortlich ist.
Das heißt nicht, dass es nicht viele Theorien gibt, die von rotierenden Neutronensternen oder dem Zusammenbruch seltsamer Sternkrusten bis hin zu Hinweisen auf außerirdische Aktivitäten reichen. Diese letztere Theorie wird teilweise aufgrund der wenigen Fälle unterhalten, in denen festgestellt wurde, dass sich FRBs wiederholen. Keine bekannten Naturphänomene können dies erklären, daher die Spekulation, dass es sich um eine Form der Kommunikation handeln könnte.
Diese Frage wollte ein internationales Team unter der Leitung von Emmanuel Fonseca, einem Postdoktoranden am Department of Physics der McGill University und Teil des McGill Space Institute, beantworten. Für ihre Studie stützte sich das Team auf Daten aus 9 neuen sich wiederholenden FRB-Quellen, die kürzlich von CHIME entdeckt wurden, um zu sehen, worauf sie schließen konnten.
Zwei Populationen
Was sie bei der Untersuchung dieser Repeater fanden, bestätigte etwas, das Astronomen seit einiger Zeit theoretisieren. Im Wesentlichen gibt es zwei Populationen von FRBs - sich wiederholende und sich nicht wiederholende -, die wahrscheinlich durch unterschiedliche Phänomene und / oder in unterschiedlichen Umgebungen verursacht werden. Dies kann beobachtet werden, indem der Dispersionsgrad, die Impulsbreiten und die magnetisierte Umgebung um die FRB-Quelle gemessen werden.
Im Falle einer Streuung, die durch die Materie verursacht wird, die die FRB-Signale durchlaufen müssen, um uns zu erreichen, stellte das Team fest, dass die Verteilung für Repeater und Nicht-Repeater gleich war. Dies deutet darauf hin, dass die beiden Populationen ähnliche Verteilungen aufweisen und aus ähnlichen lokalen Umgebungen stammen.
Bei der Messung der Impulsbreiten stellte das Team jedoch fest, dass die Breiten für Repeater größer sind als für Nicht-Repeater. Daraus folgerten sie, dass die Bursts von sich wiederholenden Quellen etwas länger dauern, was auch bedeuten könnte, dass die beiden Populationen zwei unterschiedliche Emissionsmechanismen haben. Zuletzt haben sie gemessen, wie Licht mit der magnetischen Umgebung (auch bekannt als Faraday-Rotation) um die Burst-Quellen interagiert.
Bei zwei der neuen Repeater stellten sie fest, dass ihre Rotationsmaße tatsächlich niedriger waren als das ziemlich hohe Maß, das vom ersten bekannten Repeater (FRB 121101) erhalten wurde. Dies könnte darauf hindeuten, dass sowohl Repeater als auch Nicht-Repeater aus nicht so stark magnetisierten Umgebungen stammen. Dies würde weiter bedeuten, dass FBR 121101 eine Anomalie war, obwohl dies abzuwarten bleibt.
Zu diesem Zeitpunkt sind Astronomen noch weit davon entfernt, die Ursachen von FRBs zu bestimmen und festzustellen, ob sie in bestimmte Populationen fallen oder nicht. Dank der rasanten Entwicklung auf diesem Gebiet werden jedoch immer mehr entdeckt, was die Wahrscheinlichkeit eines großen Durchbruchs erhöht!
