Ein bizarres rotierendes Objekt wurde entdeckt, das tief im Weltraum seltsame Radiowellenimpulse aussendet.
Dieses Objekt mit dem Namen GPM J1839-10 ist etwa 15.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und wurde von Astronomen entdeckt, da es alle 22 Minuten starke Radiowellenstrahlen aussendet.
Dieser Befund ist ungewöhnlich, da Objekte, die Radiowellenimpulse im Weltraum aussenden, normalerweise etwa einmal pro Sekunde pulsieren. Dieses Objekt ist auch insofern einzigartig, als wir seine Signale seit fast 30 Jahren, mindestens seit 1988, erkennen, sie aber erst jetzt bemerkt haben, heißt es in einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Natur am 19. Juli.
Die Astronomen glauben, dass es sich bei diesem Objekt um einen besonders langsam rotierenden Magnetar handeln könnte, bei dem es sich um Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern handelt, die normalerweise etwa 19 Kilometer entfernt sind und eine Masse von etwa dem 1,4-fachen der Masse unserer Sonne haben. Sie entstehen durch den Kollaps riesiger Sterne mit etwa der 10- bis 25-fachen Masse unserer Sonne.
„Das ist absurd langsam“, sagte Natasha Hurley-Walker, Astrophysikerin am Knotenpunkt der Curtin University des International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) in Australien und Mitautorin des Artikels theaktuellenews. „Magnetare sind hochmagnetische, junge Neutronensterne, die sich normalerweise alle ein bis zwei Sekunden drehen und helle Röntgenstrahlung erzeugen. Eine Handvoll (sechs der 30 bekannten) erzeugen gelegentlich für einige Wochen bis Monate Radiostrahlung.“
Dieser Befund ist das zweite Mal, dass Astronomen einen Magnetar entdeckt haben, der sich viel langsamer als gewöhnlich dreht: Der erste erhielt den Namen GLEAM-X J162759.5−523504.3 und es wurde aufgezeichnet, dass er alle 18 Minuten Radiowellen aussendet. Seltsamerweise verstummte dieses Objekt nach drei Monaten Aktivität im Jahr 2018, da seitdem keine Signale mehr von ihm aufgezeichnet wurden, und spornte die Suche nach anderen sich langsam drehenden Objekten an, bei denen schließlich GPMJ1839-10 gefunden wurde.
Die seltsamen Eigenschaften von GPMJ1839-10 stimmen jedoch nicht ganz mit denen eines gewöhnlichen Magnetars überein.
„Für GLEAM-XJ1627 dachten wir, dass diese vorübergehende Radioemission gut zu dem passen könnte, was wir gesehen haben. Aber GPMJ1839-10 stellt diese Interpretation wirklich in Frage“, sagte Hurley-Walker. „Wir haben beobachtet, wie es helle Radioimpulse erzeugt, während wir es gleichzeitig mit XMM-Newton, einem leistungsstarken Röntgen-Weltraumteleskop, beobachtet haben.
Normalerweise drehen sich Neutronensterne wie Pulsare und Magnetare extrem schnell und werden langsamer, wobei sie Rotationsenergie in Radiowellen umwandeln.
„Wir haben gemessen, wie sehr sich GPMJ1839-10 verlangsamt, und bis zur Grenze unserer Messgenauigkeit ist dies nicht der Fall“, sagte Hurley-Walker. „Damit liegt es unterhalb der ‚Todeslinie‘, was unserer theoretischen Erwartung entspricht, dass sich Neutronensterne zu langsam drehen und kaum abbremsen und keine Radiowellen mehr erzeugen sollten. Aus diesem Grund wurde die Entdeckung in veröffentlicht Natur-Unsere bestehenden Theorien können nicht erklären, wie ein Neutronenstern diese Radioemission erzeugen kann, während er sich so langsam dreht, geschweige denn, dass er sie über Jahrzehnte hinweg aufrechterhält.“
Ein weiterer Vorschlag der Astronomen, was genau GPMJ1839-10 sein könnte, ist ein sehr magnetischer Weißer Zwergstern, bei dem es sich um die Kerne kollabierter Sterne handelt, die nicht massereich genug sind, um Neutronensterne oder Schwarze Löcher zu bilden.
„Wir erwägen auch ein Szenario, in dem ein stark magnetischer Weißer Zwerg in der Lage sein könnte, solche Radiowellen zu erzeugen, aber wir würden nicht erwarten, dass sie so hell sind, und die beiden Weißen Zwerge, von denen wir wissen, dass sie Radiowellen produzieren, drehen sich viel schneller (2 und 5 Minuten) und umkreisen jeweils einen Begleitstern, der ihnen bei der Erzeugung von Radioemissionen zu helfen scheint“, sagte Hurley-Walker. „Das stimmt auch nicht mit den Daten für GLEAM-XJ1627 oder GPMJ1839-10 überein.“
Dieses Objekt wurde erst gefunden, nachdem die Astronomen begonnen hatten, nach Signalen zu suchen, die GLEAM-XJ1627 ähneln.
„Wir haben das Radioteleskop Murchison Widefield Array verwendet, um von Juni bis September 2022 zweimal pro Woche zehntausend Quadratgrad unserer Milchstraßengalaxie abzusuchen. Und für die erste Hälfte des Jahres 2022 haben wir unsere Erkennungstechniken massiv verbessert, damit wir bereit sind, mit den Daten umzugehen und diese schwachen Signale herauszusuchen“, sagte Hurley-Walker.
Sie fanden heraus, dass sie seit Jahrzehnten Signale von GPMJ1839-10 empfangen hatten, es aber erst jetzt bemerkt hatten.
„Die eigentliche Überraschung war, es dann in den Archiven viel älterer Radioteleskope wie dem Very Large Array und dem Giant Meterewave Radio Telescope zu finden. Andere Beobachter hatten sich diesen Himmelsausschnitt aus anderen Gründen angesehen und das Pulsieren von GPMJ1839-10 nicht bemerkt. Das ist sehr wahrscheinlich, weil diese Astronomen andere Arten von Arbeit machten – sie machten tiefe Bilder von anderen Objekten in unserer Milchstraße und stapelten alle Daten“, sagte Hurley-Walker.
„Es ist teurer, die Daten in viele Zeitintervalle aufzuteilen und Bilder von jedem einzelnen zu machen, und niemand hätte die Rechenressourcen oder die Motivation gehabt! Schließlich wussten wir bis zur Entdeckung von GLEAM-XJ1627 nicht einmal, dass solche Dinge darauf warten, gefunden zu werden.“
Es muss noch mehr Forschung betrieben werden, um genau herauszufinden, was diese beiden möglichen Magnetare wirklich sind, warum sie sich so langsam drehen und warum GLEAM-X J162759.5−523504 keine Signale mehr aussendet.
„Ich denke, es zeigt, dass es sich um eine vielfältige Klasse von Objekten handelt, und wir werden viel davon gewinnen, wenn wir unsere Archive nach weiteren Objekten durchsuchen und neue Kampagnen planen, um auf kreative Weise nach ihnen zu suchen. Ich freue mich wirklich darauf, was die astronomische Gemeinschaft nach der Veröffentlichung des Artikels zu bieten hat“, sagte Hurley-Walker.
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