Forscher haben mit dem Parkes Radioobservatorium der CSIRO ungewöhnliche Radioimpulse von einem bislang ruhigen Stern mit einem starken Magnetfeld registriert. Die neuen Ergebnisse wurden am 9. April 2024 im Journal Nature Astronomy veröffentlicht und beschreiben die komplexen Verhaltensweisen der Radiosignale des Magnetars XTE J1810-197.
Magnetare sind eine Unterklasse der Neutronensterne und die stärksten Magnete im Universum. Dieser Magnetar ist rund 8.000 Lichtjahre entfernt und damit das erdnächste Objekt dieses Typs. Von den meisten Magnetaren weiß man, dass sie polarisiertes Licht emittieren. Das Licht dieses Magnetars ist zirkular polarisiert, so dass bei der Bewegung durch den Raum spiralförmig erscheint.
Dr. Marcus Lower, ein Postdoktorand der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), leitete die neue Forschungsarbeit und sagte, die Ergebnisse seien unerwartet und völlig beispiellos. „Im Gegensatz zu den Radiosignalen, die wir von anderen Magnetaren empfangen, emittiert dieser enorme Mengen Strahlung mit rasch wechselnder Polarisation. Wir haben so etwas noch nie zuvor gesehen“, sagte er.
Dr. Manisha Caleb von der University of Sydney und Co-Autorin der Studie sagte, die Untersuchung von Magnetaren gebe Einblicke in die Physik starker Magnetfelder und in die Umgebungen, die sie erschaffen. „Die von diesem Magnetar emittierten Signale lassen darauf schließen, dass die Wechselwirkungen an der Oberfläche des Sterns komplexer sind als frühere theoretische Erklärungen.
Radioimpulse von Magnetaren sind sehr selten: XTE J1810-197 ist einer von nur einer Handvoll bekannter Magnetare, die solche Signale produzieren. Es ist nicht sicher, warum sich dieser Magnetar so anders verhält, aber das Team hat eine Theorie: „Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass es dort über dem Magnetpol des Magnetars superheißes Plasma gibt, das wie ein Polarisationsfilter agiert“, sagte Lower. „Wie genau das Plasma dies tut, muss noch festgestellt werden.“
Radiosignale von XTE J1810-197 wurden erstmals im Jahr 2003 beobachtet. Dann wurde er über ein Jahrzehnt lang still. Im Jahr 2018 wurden die Signale von dem 76-Meter Lovell Telescope der University of Manchester am Jodrell Bank Observatory wiederentdeckt und von Murriyang, dem Hauptteleskop des Parkes-Radioobservatoriums, weiterverfolgt. Das war entscheidend für die Beobachtung der Radioemissionen des Magnetars.
Das Radioteleskop mit 64 Metern Durchmesser befindet sich im Wiradjuri Country und ist mit einem modernen Ultrabreitbandempfänger ausgestattet. Der Empfänger wurde von CSIRO-Ingenieuren entwickelt, die weltweit führend bei der Entwicklung von Technologien für Radioastronomieanwendungen sind.
Der Empfänger erlaubt wesentlich präzisere Messungen von Himmelskörpern, insbesondere Magnetaren, weil er hochgradig empfindlich für Helligkeits- und Polarisationsveränderungen in einem breiten Spektrum an Radiofrequenzen ist.
Solche Untersuchungen von Magnetaren geben Einblicke in eine Vielzahl an extremen und ungewöhnlichen Phänomenen wie etwa Plasmadynamik, Röntgen- und Gammaausbrüche und möglicherweise auch schnelle Radioausbrüche.
(THK)
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