Eine schnelle, mysteriöse Radioexplosion, die 8 Milliarden Jahre zurücklegte, um die Erde zu erreichen

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Astronomen haben einen mysteriösen Ausbruch von Radiowellen entdeckt, der 8 Milliarden Jahre brauchte, um die Erde zu erreichen. Der schnelle Funkausbruch ist eine der entferntesten und energiereichsten Explosionen, die jemals beobachtet wurden.

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.

Die Explosion mit der Bezeichnung FRB 20220610A dauerte weniger als eine Millisekunde, setzte aber in diesem Bruchteil eines Augenblicks das Äquivalent der Energieemissionen unserer Sonne über 30 Jahre frei, heißt es in einer am Donnerstag in der Zeitschrift veröffentlichten Studie. Wissenschaften.

Viele FRBs senden extrem helle Radiowellen aus, die höchstens einige Millisekunden anhalten, bevor sie verschwinden, was die Beobachtung von FRBs erschwert.

Radioteleskope haben Astronomen dabei geholfen, diese schnellen kosmischen Blitze zu verfolgen, darunter das ASKAP-Radioteleskop-Array im Bezirk Wagari-Yamaji in Westaustralien. Astronomen nutzten ASKAP, um im Juni 2022 schnelle Radioausbrüche zu erkennen und ihren Ursprung zu bestimmen.

„Mithilfe der (Radio-)Antennen von ASKAP konnten wir die Quelle der Explosion lokalisieren“, sagte Dr. Stuart Ryder, Co-Autor der Studie und Astronom an der Macquarie University in Australien, in einer Erklärung. „Wir suchten dann mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile nach der Ursprungsgalaxie und stellten fest, dass sie älter und (weiter entfernt) war als alle anderen bisher gefundenen FRBs und wahrscheinlich innerhalb einer kleinen Gruppe verschmelzender Galaxien lag.“

Das Forschungsteam verfolgte die Explosion bis zu einer Gruppe von zwei oder drei Galaxien, die dabei sind, zu verschmelzen, zu interagieren und neue Sterne zu bilden. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit aktuellen Theorien, die darauf hindeuten, dass schnelle Radioausbrüche von Magnetaren oder hochenergetischen Objekten stammen könnten, die durch Sternexplosionen erzeugt werden.

Wissenschaftler glauben, dass schnelle Radiostöße eine einzigartige Methode sein könnten, mit der sich das Universum „wiegen“ lässt, indem Materie zwischen Galaxien gemessen wird, deren Schicksal unbekannt bleibt.

„Wenn wir die Menge an natürlicher Materie im Universum zählen – die Atome, aus denen wir alle bestehen – fehlt mehr als die Hälfte dessen, was heute vorhanden sein sollte“, sagte Ryan Shannon, Co-Autor der Studie und Professor an der Swinburne University . Technology Australia, in einer Erklärung. „Wir glauben, dass sich die fehlende Materie im intergalaktischen Raum versteckt, aber sie könnte so heiß und diffus sein, dass sie mit normalen Techniken nicht sichtbar ist.“

Bisher stimmen die Ergebnisse aktueller Methoden zur Schätzung der Masse des Universums nicht überein, was darauf hindeutet, dass die Skala des gesamten Universums nicht berücksichtigt wird.

„Schnelle Funkstöße spüren dieses ionisierte Material auf“, sagte Shannon. „Selbst im fast völlig leeren Raum können sie alle Elektronen sehen, und das ermöglicht es uns, die Menge an Materie zu messen, die zwischen Galaxien existiert.“

Diese Methode zur Verwendung schneller Funkstöße zur Erkennung fehlender Materie wurde demonstriert von Der verstorbene australische Astronom Jean-Pierre Macquart im Jahr 2020.

„JP hat gezeigt, dass das Gas, das es entdeckt, umso intergalaktischer verteilt ist, je (weiter) der schnelle Radioausbruch entfernt ist. Dies ist heute als Macquart-Beziehung bekannt“, sagte Ryder. „Einige schnelle Radioausbrüche der letzten Zeit scheinen dies durchbrochen zu haben.“ Beziehung.
Unsere Messungen bestätigen, dass Macquarts Beziehung über die Hälfte des bekannten Universums hinaus gilt.

Fast 50 schnelle Funkausbrüche konnten bis zu ihrem Ursprungsort zurückverfolgt werden, etwa die Hälfte davon wurde mit ASKAP gefunden.

„Obwohl wir immer noch nicht wissen, was diese massiven Energieausbrüche verursacht, bestätigt die Studie, dass schnelle Radioausbrüche im Universum häufig vorkommen und dass wir sie nutzen können, um intergalaktische Materie aufzuspüren und die Struktur von Galaxien besser zu verstehen.“ .“ Das Universum“, sagte Shannon.

Astronomen sagten, sie hoffen, dass künftige Radioteleskope, die derzeit in Südafrika und Australien gebaut werden, die Erkennung Tausender schneller Radiostöße in größeren Entfernungen ermöglichen werden.

„Die Tatsache, dass schnelle Funkstöße so häufig sind, ist auch überraschend“, sagte Shannon. „Es zeigt, wie vielversprechend dieses Feld sein kann, denn man macht es nicht nur für 30 Ausbrüche, sondern man kann es für 30.000 Ausbrüche machen, eine neue Karte der Struktur des Universums erstellen und diese zur Beantwortung großer Fragen nutzen.“ „Über die Kosmologie.“