Seit 2022 beobachten Astronomen extrem ungewöhnliche Ausbrüche von Radiostrahlung, die sich in präzise definierten Abständen von Minuten bis Stunden wiederholen. Einige dauern über 30 Jahre an, andere verklingen bereits nach wenigen Tagen. Bislang haben Wissenschaftler etwa ein Dutzend solcher Quellen entdeckt, was das Rätsel weiter vertieft und zahlreiche Spekulationen über ihren möglichen Ursprung ausgelöst hat.
Um diese «langperiodischen Radio-Transienten» besser zu verstehen, konzentrierte sich ein internationales Team von Wissenschaftlern auf ASKAP J1745, einen stark polarisierten, sich wiederholenden Radioausbruch, der erstmals vom Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP)-Teleskop entdeckt wurde.
Wie in einem neuen, in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel detailliert beschrieben wird. Naturastronomie , Mehrere verschiedene Teleskope beobachteten diesen Blitz über ein breites Lichtspektrum hinweg, einschließlich Röntgen- und Radiowellen, wodurch sie ein für alle Mal herausfinden konnten, was hinter dem Phänomen steckte.
«Der berühmte Stein von Rosetta, der dieselbe Botschaft in drei Schriftformen trägt, half Wissenschaftlern einst bei der Entzifferung altägyptischer Hieroglyphen», schrieb Co-Autor und Doktorand der Astrophysik an der Universität Sydney, Covey Rose, in einem Artikel für Das Gespräch . «Ebenso werden diese zusätzlichen Informationen, die wir über ASKAP J1745 entdeckt haben, Astronomen helfen, das Rätsel aller langperiodischen transienten Phänomene besser zu verstehen.».
Sie fanden heraus, dass langperiodische transiente Ereignisse wahrscheinlich nicht durch Pulsare – die rotierenden, hochgeladenen Überreste toter Sterne – verursacht werden, eine Theorie, die unter Forschern populär geworden ist. Der Grund dafür ist, dass sie sich viel langsamer wiederholen als der durchschnittliche Pulsar, der sich laut Rose alle paar Sekunden wiederholt.
Das Team kam zu dem Schluss, dass es sich bei ASKAP J1745 wahrscheinlich um einen katastrophalen Veränderlichen handelt, also ein System aus zwei Sternen, von denen einer ein Weißer Zwerg ist – der dichte Sternkern, der übrig bleibt, nachdem ein relativ massearmer Stern seinen Brennstoff verbraucht hat. Rose und seine Kollegen vermuten, dass der Radioausbruch dadurch verursacht wird, dass der Weiße Zwerg Material vom anderen Stern absorbiert. Dieser Prozess erzeugt Wärme und sendet folglich Röntgenstrahlung aus.
Andererseits, so Rose, «wird gepulste Radiostrahlung typischerweise durch die Wechselwirkung energiereicher Teilchen mit starken Magnetfeldern verursacht. Hier haben wir die perfekte Kombination: zwei Sterne mit starken Magnetfeldern (typischerweise tausendfach stärker als ein MRT-Gerät) und geladene Teilchen, die sich vom anderen Stern auf den Weißen Zwerg zubewegen.».
«Die gleichzeitigen Radio- und Röntgenbeobachtungen liefern beispiellose Einblicke in die Wechselwirkung von Magnetfeldern, Akkretion und Umlaufbewegung und enthüllen ein Verhalten, das wir bei einem kataklysmischen veränderlichen Stern noch nie zuvor gesehen haben», sagte Mitautorin Nanda Rea, Forscherin am Institut für Weltraumforschung von Katalonien, in einer Erklärung.
Kurz gesagt, die erzielten Ergebnisse geben Aufschluss über die mögliche Entstehungsgeschichte anderer langperiodischer transienter Objekte, und ASKAP J1745 fungiert als entzifferbarer Stein von Rosetta.
«Wir haben spektroskopisch bestätigt, dass es sich bei [ASKAP J1745] um einen akkretierenden kataklysmischen Veränderlichen handelt, der durch seine charakteristischen optischen Emissionslinien und seinen anhaltenden Röntgenausbruch identifiziert wurde», schlussfolgerte das Forschungsteam in seiner Veröffentlichung. «Unsere Ergebnisse untermauern den Zusammenhang zwischen zumindest einigen LPT-Sternen und Doppelsternsystemen mit Weißen Zwergen.».
Die Forscher haben jedoch noch viel Arbeit vor sich, um dieses seltsame Phänomen vollständig zu verstehen. Zunächst kann das Team nicht ausschließen, dass ASKAP J1745, das weiterhin schwer zu identifizieren ist, mit seinen kurzlebigen Signalen einzigartig ist.
Dennoch ist es ein aufregendes erstes Puzzleteil, und das Team hofft, im Zuge seiner Untersuchungen weitere Signale zu entdecken.
«Jede neue Entdeckung hilft uns, das Gesamtbild zu verstehen», erklärte Rose in einer Stellungnahme. «Wir fangen gerade erst an, diese neue Klasse kosmischer Ereignisse zu verstehen.».
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