Was ist der Mechanismus hinter Funkenergieausbrüchen von Millisekundendauer aus dem Weltraum? Ein Team suchte nach Gegenstücken im sichtbaren Licht, um den Ursprung schneller Funkstöße einzugrenzen – und fand eines.

Künstlerische Darstellung eines schnellen Radioblitzes von einem extrem magnetisierten Sternüberrest – ein möglicher Vorläufer dieser mysteriösen Blitze. Sophia Dagnello / NRAO / AUI / NSF

Was ist der Mechanismus hinter Funkenergieausbrüchen von Millisekundendauer aus dem Weltraum? Ein Team von Astronomen führte eine systematische Suche nach optischen Transienten durch, um zu sehen, ob sie einen Funkausbruch mit einem anderen Objekt abgleichen könnten, was dazu beitragen würde, einzugrenzen, woher diese Ausbrüche kommen.

Fantastisch, strahlend, verblüffend

Fast Radio Bursts (FRBs) sind energiereiche Pulse von Radiowellen, die 2007 auf die Bühne brachen. Ihr Ursprung ist eines der größten jüngsten Rätsel der Astronomie. Als neue Teleskope wie das Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) Telescope in Kanada online gingen, wurden mehr FRBs gefunden, aber selbst mit all diesen neuen Quellen wissen wir noch nicht mit Sicherheit, was sie verursacht. Einige FRBs wiederholen sich, einige wurden lokalisiert und einige werden von anhaltender Funkemission begleitet. Eine der vielversprechendsten Theorien ist, dass FRBs durch Ausbrüche von Magnetaren – superdichten Neutronensternen mit extrem hohen Magnetfeldern – verursacht werden, aber niemand ist sich ganz sicher.

Suche nach Signalen eines zufälligen Begleiters

Obwohl einige Modelle Multiwellenlängen-Gegenstücke zu FRBs vorhersagen, wurden nur wenige gefunden. Dies kann daran liegen, dass diese Gegenstücke sehr schwach sind, eine sehr kurze Dauer haben oder es eine zu große Verzögerung zwischen dem FRB und dem Gegenstück gibt, als dass beide in einer Beobachtung erkannt werden könnten. Es wurde festgestellt, dass zwei FRBs von anhaltender Radioemission begleitet werden – FRB 190520B und FRB 121102 (die sich in der Nähe von Radioemission befindet, die mit einer superluminösen Supernova übereinstimmt) – während FRB 200428 gleichzeitig mit einem Röntgenausbruch lokalisiert ist. Diese Detektionen von Multiwellenlängen-Gegenstücken führten zu der Theorie, dass es eine gewisse Verbindung zwischen FRBs und anderen transienten Quellen geben könnte. Ein Team unter der Leitung von Long Li (Nanjing University) beschloss zu sehen, ob es optische Transienten gibt, die mit FRB 180916B zusammenfallen, dem einzigen bekannten FRB, der sich in regelmäßigen Abständen wiederholt. Was sie fanden, könnte helfen, den Ursprung dieser Ausbrüche zu beleuchten.

Um zu sehen, ob irgendwelche astronomischen Transienten mit FRB 180916B zusammenfallen, durchsuchte das Team Transienten, die im Open Supernova Catalog (OSC) und im Transient Name Server (TNS) enthalten sind, die beide Supernovae, nicht identifizierte Transienten und einige Gammastrahlenausbrüche enthalten . Sie entdeckten, dass eine nicht identifizierte Quelle, AT2020hur, mit dem Standort von FRB 180916B übereinstimmte. Die Autoren berechnen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Quellen verbunden sind, 99,96 % beträgt, was bedeutet, dass die Ausrichtung höchstwahrscheinlich kein Zufall war.

Mysteriöse Magnetare oder fantastische Fackeln?

Was bedeutet also die Herkunft von FRB 180916B? Die Autoren postulieren, dass der FRB von einem flackernden Magnetar verursacht werden könnte, während das optische Gegenstück vom Nachleuchten einer oder mehrerer riesiger Fackeln stammt, die von diesem Magnetar emittiert werden. Die Autoren halten dieses Szenario jedoch für unwahrscheinlich, da die Energie der Fackeln viel größer sein müsste, als es für Riesenfackeln typisch ist. Darüber hinaus ist eine Menge Feinabstimmung und Zufälle erforderlich, damit dieses Modell funktioniert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das optische Gegenstück von zwei oder mehr optischen Fackeln stammen könnte, die von der Quelle des FRB stammen, was sinnvoll wäre, da der Transient während eines der Emissionsfenster von FRB 180916B erkannt wird.

Obwohl die Möglichkeit, dass FRBs optische Gegenstücke haben, spannend ist und uns helfen könnte, das Rätsel dieser Ausbrüche zu lösen, sind weitere Beobachtungen von FRBs und ihren optischen Gegenstücken erforderlich, um besser zu verstehen, welche Prozesse in diesen Systemen am Werk sein könnten.