Das Universum brutzelt vor unentdeckten Phänomenen. Diese Schnelle Radio-Bursts freigesetzte Energieströme traten jeweils nur einmal auf und dauerten einige Tausendstelsekunden. Ihr Ursprung hat seitdem Astronomen mystifiziert.
Astronomen haben eine wahrscheinlichere Antwort gefunden, als sie meine erste Vermutung verworfen haben, zu der eine fieberhafte Jodie Foster gehört, die die Existenz von außerirdischem Leben bestätigt. Zwei Neutronensterne kollidieren, erzeugen jedoch zuvor einen schnellen Ausbruch der Funkemission, den wir später als schnellen Funkstoß beobachten.
Unser erster Hinweis? Diese Fast Radio Bursts haben einen extra galaktischen Ursprung. Die genaue Entfernung lässt sich anhand eines „Dispersionsmaßes - der frequenzabhängigen Zeitverzögerung des Funksignals“ quantifizieren, sagte Dr. Tomonori Totani, Hauptautor des Papiers, gegenüber dem Space Magazine. "Dies ist proportional zur Anzahl der Elektronen entlang der Sichtlinie."
Bei allen Bursts erreichte die kurzwellige Komponente einen Bruchteil einer Sekunde vor den längeren Wellenlängen das Teleskop. Dies ist auf einen Effekt zurückzuführen, der als interstellare Dispersion bekannt ist: Durch jedes Medium bewegt sich längerwelliges Licht etwas langsamer als kurzwelliges Licht.
Licht von extra-galaktischen Objekten muss durch den intergalaktischen Raum wandern, der voller Elektronen in Wolken aus kaltem Plasma ist. Je weiter sich das Licht bewegt, desto mehr Elektronen muss es durchlaufen und desto größer ist die Zeitverzögerung zwischen ankommenden Wellenlängenkomponenten. Wenn das Licht die Erde erreicht, ist es zerstreut und das Ausmaß der Streuung ist direkt mit der Entfernung korreliert.
Diese schnellen Radiobursts sind wahrscheinlich in einer Entfernung von 5 bis 10 Milliarden Lichtjahren entstanden.
Während die genaue Quelle dieser Fast Radio Bursts stark diskutiert wurde, kommt eine aktuelle Hypothese zu dem Schluss, dass sie das Ergebnis der Verschmelzung von Neutronensternen im fernen Universum sind.
In den letzten Millisekunden vor dem Zusammenführen synchronisieren sich die Rotationsperioden der beiden Neutronensterne - sie werden in Gezeiten miteinander verbunden, während der Mond mit Gezeiten an die Erde gebunden ist. Zu diesem Zeitpunkt synchronisieren sich auch ihre Magnetfelder. Energetisch geladene Teilchen drehen sich entlang der starken Magnetfeldlinien und emittieren einen Strahl der Radiosynchrotronemission.
Bekannte Neutronenstern-Magnetfeldstärken stimmen mit dem bei diesen Fast Radio Bursts beobachteten Funkfluss überein. Die Emission hört dann in wenigen Millisekunden auf, wenn die beiden Neutronensterne kollidiert sind, was die kurze Dauer dieser Fast Radio Bursts erklärt.
Dieser Mechanismus beschreibt nicht nur die hohe Energie und die Zeitdauer dieser Bursts, sondern auch die abgeleitete Auftrittsrate. Es ist wahrscheinlich, dass täglich 100.000 Fast Radio Bursts auftreten. Dies entspricht der wahrscheinlichen Neutronenstern-Fusionsrate.
Durch das Zusammenführen von Neutronensternen entstehen auch Gravitationswellen - Wellen in der Krümmung der Raumzeit, die sich vom Ereignis weg ausbreiten. Dr. Totani betonte, dass der nächste Schritt darin bestehen wird, eine korrelierte Suche nach Gravitationswellen und schnellen Radiobursts durchzuführen. Eine solch schnelle Ratenschätzung ist sicherlich eine gute Nachricht für Wissenschaftler, die in naher Zukunft Gravitationswellen entdecken möchten.
Das Universum strotzt buchstäblich alle 10 Sekunden vor Energie, und bis vor kurzem hatten wir einfach keine Ahnung. Dieses kürzlich entdeckte Phänomen dürfte das Zentrum eines neuen aktiven Forschungsbereichs sein. Und ich habe keinen Zweifel daran, dass dies zu aufregenden Entdeckungen führen wird, die Trends brechen und neue Gebiete erschließen können.
Das Entdeckungspapier kann hier gefunden werden, während das Papier, das Neutronensterne als wahrscheinliche Quelle analysiert, hier gefunden werden kann.
