Robert Klatt
Schnelle Radioblitze (Fast Radio Bursts, FRBs) gehören zu den größten Rätseln der Astrophysik. Nun wurde erstmals die Quelle des FRBs präzise lokalisiert.
Cambridge (U.S.A.). Schnelle Radioblitze (Fast Radio Bursts, FRBs) sind intensive Radiowellen, die nur etwa eine Tausendstelsekunde andauern und trotzdem gewaltige Energiemengen transportieren. Die von extrem kompakten Objekten wie Neutronensternen und möglicherwiese auch von Schwarzen Löchern ausgesendeten Radiowellen sind so stark, dass sie für einen kurzen Moment ganze Galaxien überstrahlen können.
Die Astronomie hat den ersten schnellen Radioblitz 2007 entdeckt und seitdem mehrere tausend FRBs beobachtet, die teilweise aus der Milchstraße stammen, aber auch aus anderen Galaxien in bis zu acht Milliarden Lichtjahren Entfernung. Wie genau die Radioblitze im Weltraum entstehen, konnte die Wissenschaft bis heute jedoch noch nicht beantworten.
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben nun erstmals den Ursprungsort eines FSBs mit hoher Präzision identifiziert. Es handelt sich dabei um den Radioblitz FRB 20221022A, der aus einer Galaxie in etwa 200 Millionen Lichtjahren Entfernung stammt. Das Signal des Radioblitzes wurde 2022 vom kanadischen Radioteleskop-Arrays CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) aufgezeichnet, dauert etwa Millisekunden und ist durchschnittlich hell.
Wie die Forscher im Fachmagazin Nature erklären, haben sie die Quelle des Radiosignals lokalisiert, indem sie dessen Helligkeitsschwankungen (Szintillation) analysiert haben. Die Szintillation offenbart, dass der Radioblitz unmittelbar an seiner Quelle entstanden ist und nicht, wie manche Theorien der Astrophysik postuliert haben, aus einer deutlich weiteren Entfernung stammt.
„Die Ergebnisse zeigen, dass der FRB wahrscheinlich nur wenige Hunderttausend Kilometer von seiner Quelle entfernt entstanden ist. Das ist extrem nah. Wäre das Signal aus einer Schockwelle weiter entfernt entstanden, läge die Entfernung in der Größenordnung von zig Millionen Kilometern, und wir hätten überhaupt keine Szintillation gesehen.“
Laut der Analyse stammt der Radioblitz FRB 20221022A aus einer Region, die maximal 10.000 Kilometer von einem rotierenden Neutronenstern entfernt ist. Der Radioblitz entstand somit mit hoher Wahrscheinlich innerhalb der Magnetosphäre des Neutronensterns. Somit liefert die Studie erstmals einen Beleg dafür, dass Radioblitze in einer solcher extrem magnetischen Region eines kompakten Himmelskörpers stammen können.
„In diesen Umgebungen von Neutronensternen sind die Magnetfelder wirklich an den Grenzen dessen, was das Universum hervorbringen kann. Es gab lange Debatten darüber, ob diese hellen Radiosignale überhaupt aus diesem extremen Plasma entkommen können.“
Wie die Astronomen erklären, können in der Nähe von Magnetaren keine Atome existieren, weil das extrem starke Magnetfeld diese zerstören würde. Es ist deshalb überraschend, dass die Energie der Magnetfelder Radiowellen freisetzen kann, die durch das halbe Universum beobachtet werden können.
Nature, doi: 10.1038/s41586-024-08297-w
