Ein mysteriöser schneller Funkausbruch geht auf einen seltenen Galaxienhaufen zurück

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Astronomen haben einen der stärksten und am weitesten entfernten schnellen Radioausbrüche, die jemals entdeckt wurden, auf seine ungewöhnliche kosmische Heimat zurückgeführt: einen seltenen „blasenartigen“ Galaxienhaufen. Diese unerwartete Entdeckung könnte mehr Licht auf die Ursachen mysteriöser Radiowellenexplosionen werfen, die Wissenschaftlern seit Jahren Rätsel aufgeben.

Das intensive Signal mit der Bezeichnung FRB 20220610A wurde erstmals am 10. Juni 2022 entdeckt und legte 8 Milliarden Lichtjahre zurück, um die Erde zu erreichen. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, also 5,88 Billionen Meilen (9,46 Billionen km).

Fast Radio Bursts (FRBs) sind intensive, millisekundenlange Ausbrüche von Radiowellen unbekannter Herkunft. Der erste FRB wurde 2007 entdeckt und seitdem wurden Hunderte dieser schnellen kosmischen Blitze entdeckt, die von entfernten Punkten im Universum kamen.

Dieser schnelle Funkausbruch dauerte weniger als eine Millisekunde, war aber viermal energiereicher als zuvor entdeckte schnelle Funkausbrüche. Einem Bericht zufolge setzte die Explosion das Äquivalent der aktiven Emissionen unserer Sonne über einen Zeitraum von 30 Jahren frei Die Vorstudie wurde im Oktober veröffentlicht.

Viele schnelle Funkausbrüche senden extrem helle Radiowellen aus, die höchstens einige Millisekunden dauern, bevor sie verschwinden, was ihre Beobachtung erschwert.

Radioteleskope haben sich als nützlich erwiesen, um die Bahnen schneller kosmischer Blitze zu verfolgen. Daher verwendeten Forscher das Australian Square Kilometre Radio Telescope (ASKAP) in Westaustralien und das Very Large Telescope des European Southern Observatory in Chile, um den Ursprung der mysteriösen Explosion zu bestimmen. .

Die Beobachtungen führten die Wissenschaftler zu einem riesigen Himmelsklumpen, von dem zunächst angenommen wurde, dass er eine einzelne unregelmäßige Galaxie oder eine Gruppe von drei interagierenden Galaxien sei.

Nun haben Astronomen anhand von Bildern des Hubble-Weltraumteleskops enthüllt, dass der schnelle Radioausbruch von einem Cluster aus mindestens sieben Galaxien kam, die so nahe beieinander liegen, dass sie alle in die Milchstraße passen könnten.

Die Ergebnisse wurden am Dienstag auf der 243. Tagung der American Astronomical Society in New Orleans vorgestellt.

Den Forschern zufolge scheinen die Galaxien im Cluster zu interagieren und möglicherweise zu verschmelzen, was zu einem schnellen Funkausbruch geführt haben könnte.

„Ohne Hubbles Bildgebung wäre es immer noch ein Rätsel, ob dieser schnelle Radioausbruch von einer einzelnen, homogenen Galaxie oder von einer Art Cluster stammt“, sagte die leitende Studienautorin Alexa Gordon, Doktorandin der Astronomie an der Weinberg School der Northwestern University der Künste. Interagierende Systeme. Und Wissenschaft, in einer Erklärung.

„Es sind diese Art von Umgebungen – diese exotischen Umgebungen – die uns zu einem besseren Verständnis des Geheimnisses schneller Funkstöße führen.“

Der als Kompakthaufen bekannte Galaxienhaufen sei außergewöhnlich und ein Beispiel für „die dichtesten galaktischen Strukturen, die wir kennen“, sagte der Co-Autor der Studie, Wen-Fei Fong, außerordentlicher Professor für Physik und Astronomie an der Northwestern University und Gordons Berater.

Wenn Galaxien interagieren, können sie Explosionen der Sternentstehung auslösen, die mit einer Explosion verbunden sein können, sagte Gordon.

Schnelle Radioausbrüche wurden größtenteils auf isolierte Galaxien zurückgeführt, aber Astronomen haben sie auch in Kugelsternhaufen gefunden, die heute ein kompakter Haufen sind, sagte Gordon.

„Wir müssen einfach immer mehr dieser schnellen Funkstöße finden, sowohl in der Nähe als auch in der Ferne und in all diesen unterschiedlichen Umgebungen“, sagte sie.

Seit ihrer ersten Entdeckung vor etwa zwei Jahrzehnten wurden fast 1.000 schnelle Radioausbrüche entdeckt, aber die Astronomen sind sich immer noch nicht sicher, was diese Ausbrüche verursacht.

Viele sind sich jedoch einig, dass wahrscheinlich kompakte Objekte wie Schwarze Löcher oder Neutronensterne sowie die dichten Überreste explodierter Sterne beteiligt sind. Jüngsten Untersuchungen zufolge könnten Magnetare oder Sterne mit hohem Magnetismus die Hauptursache für schnelle Radioausbrüche sein.

Wenn wir verstehen, woher schnelle Funkausbrüche kommen, können Astronomen mehr darüber herausfinden, was sie grundsätzlich dazu veranlasst, durch das Universum zu strömen.

„Obwohl bisher Hunderte von FRB-Ereignissen entdeckt wurden, konnte nur ein kleiner Teil davon ihren Wirtsgalaxien zugeordnet werden“, sagte der Co-Autor der Studie, Yuexin Fic Dong, in einer Erklärung. „In diesem kleinen Bruchteil stammten nur wenige aus der dichten galaktischen Umgebung, aber keiner wurde in einer so kompakten Gruppe gesehen. Ihr Geburtsort ist also wirklich selten.“ Dong ist Forschungsstipendiat der National Science Foundation und Doktorand der Astronomie in Fungs Labor an der Northwestern University.

Weitere Erkenntnisse über schnelle Radioausbrüche könnten auch zu Entdeckungen über die Natur des Universums führen. Während die Jets Milliarden von Jahren durch den Weltraum reisen, interagieren sie mit kosmischer Materie.

„Insbesondere Funkwellen reagieren empfindlich auf jegliches dazwischenliegende Material entlang der Sichtlinie – vom FRB-Standort zu uns“, sagte Fung. „Das bedeutet, dass die Wellen durch jede Materialwolke rund um den Ort des schnellen Radioausbruchs, durch die Wirtsgalaxie, durch das Universum und schließlich durch die Milchstraße wandern müssen. Durch die Zeitverzögerung im FRB-Signal selbst können wir messen.“ die Summe all dieser Beiträge.“

Gordon sagte, Astronomen erwarten in Zukunft immer empfindlichere Methoden zur Erkennung schneller Funkausbrüche, was dazu führen könnte, dass mehr davon in größeren Entfernungen entdeckt werden.

„Wir versuchen letztendlich, die Fragen zu beantworten: Was verursacht sie? Was sind ihre Vorfahren und woher kommen sie? Hubbles Beobachtungen bieten erstaunliche Einblicke in die erstaunlichen Umgebungstypen, die zu diesen mysteriösen Ereignissen führen“, sagte Fong.