Ein seltener Magnetar mit extrem langer Periode?
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie astronews.com
20. Juli 2023
Astronominnen und Astronomen haben eine neue Art von
stellarem Objekt entdeckt, bei dem es sich um einen ultralangperiodischen
Magnetar handeln könnte. Er sendet nur alle 22 Minuten Radiowellen aus und wäre
damit der Magnetar mit der längsten Periode, der je entdeckt wurde. Hinweise auf
das Objekt fanden sich auch in zahlreichen alten Beobachtungen, es war dort nur
übersehen worden.
Künstlerische Darstellung des extrem
langperiodischen Magnetars - einer seltenen Art
von Stern mit extrem starken Magnetfeldern, die
gewaltige Energieausbrüche erzeugen können.
Bild: ICRAR [Großansicht] |
Eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Natasha
Hurley-Walker von der Curtin-Universität und dem International Centre for
Radio Astronomy Research (ICRAR) in Australien entdeckte mit dem
Murchison Widefield Array (MWA) in Westaustralien eine neue Art von Stern.
Das Objekt, wahrscheinlich ein Magnetar, ein rotierender Neutronenstern mit
extrem starken Magnetfeldern, die mehr als eine Milliarde Mal stärker sind als
das stärkste auf der Erde erzeugte Magnetfeld, wurde als GPM J1839-10
bezeichnet. Er befindet sich in einer Entfernung von 15.000 Lichtjahren von der
Erde in Richtung des Sternbilds Schild.
Es ist erst der zweite jemals entdeckte Magnetar mit extrem langer
Rotationsperiode, der als rätselhaftes, vorübergehendes Objekt beschrieben wird,
das in regelmäßigen Abständen auftaucht und wieder verschwindet und dreimal pro
Stunde starke Energiestrahlen aussendet. "Dieses bemerkenswerte Objekt stellt
unser Verständnis von Neutronensternen und Magnetaren infrage, die zu den
exotischsten und extremsten Objekten im Universum gehören", sagt Hurley-Walker.
"Das erste dieser rätselhaften transienten Objekte hat uns überrascht. Wir waren
verblüfft und begannen, nach ähnlichen Objekten zu suchen, um herauszufinden, ob
es sich um ein isoliertes Ereignis oder lediglich um die Spitze des Eisbergs
handelt."
Beim Abscannen des Himmels mit dem MWA-Teleskop entdeckte das Team bald eine
weitere Quelle, GPM J1839-10, die Energiestöße aussendet, die bis zu fünf
Minuten dauern, fünfmal länger als beim ersten Objekt dieser Art.
Folgebeobachtungen mit anderen Teleskopen bestätigten die Entdeckung und
lieferten Details über die einzigartigen Eigenschaften des Magnetars. "GPM
J1839-10 ist eine ziemlich faszinierende Quelle, die sich scheinbar zu langsam
dreht, um ein typischer Radiopulsar zu sein, aber auch zu stabil strahlt, um ein
Radiomagnetar zu sein. Um die wahre Natur dieser Quelle zu verstehen, haben wir
das Signal alle paar Millisekunden mit den von unserem Team entwickelten
hochauflösenden Instrumenten zur Suche nach Pulsaren und schnellen Transienten
abgetastet", fügt Ewan Barr vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR)
hinzu. "Die Beobachtungen zeigten eine feine Puls-Substruktur, die
quasi-periodische Schwingungen aufweist. Ob diese eine intrinsische Eigenschaft
der Quelle oder ihrer Umgebung sind, muss noch geklärt werden."
Das Team hat auch damit begonnen, die Beobachtungsarchive der wichtigsten
Radioteleskope der Welt nach weiteren Informationen zu dieser Quelle zu
durchsuchen. "Der Magnetar tauchte in Beobachtungen des Giant Metre wave
Radio Telescope in Indien auf, und das Very Large Array in den USA
hatte Beobachtungen, die bis ins Jahr 1988 zurückreichen", erklärt
Hurley-Walker. "Das war ein ganz unglaublicher Moment für mich. Ich war fünf
Jahre alt, als unsere Teleskope zum ersten Mal Pulse von diesem Objekt
aufzeichneten, aber niemand bemerkte es, und es blieb 33 Jahre lang in den Daten
verborgen."
Nicht alle Magnetare erzeugen Radiowellen. Einige liegen unterhalb der
sogenannten "Todeslinie", einer kritischen Schwelle, an der das Magnetfeld eines
Sterns zu schwach wird, um Radiowellen zu erzeugen. Da GPM J1839-10 weit
unterhalb der Todeslinie liegt, sollte er sich zu langsam drehen, um Radiopulse
zu erzeugen. Alle 22 Minuten aber sendet die Quelle einen fünfminütigen
Radiowellenpuls aus - und das seit mindestens 33 Jahren. Welcher Mechanismus
auch immer dahinterstecken mag, er muss außergewöhnlich sein.
Die Entdeckung hat wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der Physik von
Neutronensternen und des Verhaltens von Magnetfeldern in extremen Umgebungen.
Sie wirft auch neue Fragen über die Entstehung und Entwicklung von Magnetaren
auf und könnte Licht in den Ursprung rätselhafter Phänomene wie schneller
Radiobursts bringen. Das Forscherteam plant weitere Beobachtungen des Magnetars,
um mehr über seine Eigenschaften und sein Verhalten zu erfahren. Sie hoffen, in
Zukunft noch weitere Magnetare mit extrem langer Periode zu entdecken, die dazu
beitragen könnten, das Verständnis dieser faszinierenden und rätselhaften
Objekte zu verfeinern.
Über ihre Entdeckung berichtete das Team in einem Fachartikel, der jetzt in
der Zeitschrift Nature erschienen ist.
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