Schnelle Radiobursts (FRBs) sind bekanntermaßen schwer zu untersuchen. Es handelt sich um Radiolichtblitze, die eine Galaxie überstrahlen können, aber oft nur den Bruchteil einer Sekunde dauern. Jahrelang konnten wir sie nur zufällig beobachten und uns über ihre Herkunft wundern.
Dank Weitfeld-Radioteleskopen wie CHIME haben wir nun ein gewisses allgemeines Verständnis über ihre Ursache. Sie scheinen von hochmagnetischen Neutronensternen, sogenannten Magnetaren, zu stammen, aber die Details sind noch Gegenstand einiger Debatten. Jetzt hat ein Team eine Methode namens Szintillation eingesetzt, um weitere Hinweise auf dieses mysteriöse Phänomen zu finden.
Die meisten FRBs treten in entfernten Galaxien auf, was bedeutet, dass ihr Licht durch das intergalaktische Medium und das interstellare Medium der Milchstraße wandern muss, um uns zu erreichen. Dadurch kann das Licht durch Gas und Staub beeinträchtigt werden, wodurch es in Frequenz und Polarisation etwas verzerrt wird. Da unterschiedliche Medien unterschiedliche Wellenlängen des Radiolichts beeinflussen, kann uns dies helfen, die Ursprünge eines FRB zu verstehen.
In einer Studie veröffentlicht in Naturkonzentrierte sich das Team auf einen FRB namens 20221022A, der aus einer 200 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie stammt. Als das Licht zu uns wanderte, verursachte die Wechselwirkung mit dem intergalaktischen Medium ein Flackern der Helligkeit des Ausbruchs, was als Szintillation bekannt ist. Es ähnelt der Art und Weise, wie Sterne funkeln, weil ihr Licht durch turbulente Schichten der oberen Erdatmosphäre dringt.
Eine der klassischen Möglichkeiten, einen Stern am Nachthimmel von einem Planeten zu unterscheiden, besteht darin, dass Sterne funkeln, Planeten jedoch nicht. Das Licht beider durchdringt die Atmosphäre, aber da Planeten als kleine Lichtscheiben erscheinen, sehen wir sie nicht flackern. Sterne erscheinen als Lichtpunkte, sodass wir das Flackern sehen können. Die scheinbare Größe einer Lichtquelle ist der entscheidende Faktor.
Auf die gleiche Weise konnte das Team durch Betrachtung der Szintillation des FRB die Größe und Position der FRB-Lichtquelle bestimmen. In diesem Fall stellten sie fest, dass FRB 20221022A in einem Umkreis von 10.000 Kilometern um einen stark magnetischen Pulsar aufgetreten sein musste. Dies bedeutet, dass der FRB innerhalb der Magnetosphäre des Pulsars entstanden sein muss, was bestätigt, dass Magnetare die Quelle dieses speziellen FRB sind.
Diese Studie bestätigt nicht nur Magnetare als Quelle von FRBs; es beweist, dass es sich speziell um einen Effekt ihrer intensiven Magnetfelder handelt. Weitere Beobachtungen wie diese sollten es uns ermöglichen zu verstehen, wie diese Magnetfelder so schnell solch intensives Radiolicht erzeugen können.
Weitere Informationen:
Kenzie Nimmo et al., Magnetosphärischer Ursprung eines schnellen Radiostoßes, eingeschränkt durch Szintillation, Natur (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08297-w