Magnetare sind Neutronensterne mit starken Magnetfeldern. Zusammen mit CSIRO-Astronomen hat Dr. Manisha Caleb von der School of Physics einen der stärksten entdeckten Magnete gefunden – XTE J1810-197 – und er passt nicht ganz zur bestehenden Theorie.
Astronomen haben mit Murriyang, dem CSIRO-Radioteleskop in Parkes NSW, ungewöhnliche Radioimpulse von einem zuvor ruhenden Stern mit einem starken Magnetfeld entdeckt.
Neue, heute in Nature Astronomy veröffentlichte Ergebnisse beschreiben ein komplexes Verhalten der Radiosignale des Magnetars XTE J1810-197.
Magnetare sind eine Art Neutronenstern und die stärksten Magnete im Universum. Mit einer Entfernung von etwa 8000 Lichtjahren ist dieser Magnetar auch der erdnächste bekannte Magnetar.
Es ist bekannt, dass die meisten Magnetare polarisiertes Licht aussenden. Allerdings ist das Licht, das dieser Magnetar aussendet, zirkular polarisiert, sodass das Licht bei seiner Bewegung durch den Raum spiralförmig zu verlaufen scheint.
Dr. Marcus Lower, Postdoktorand bei Australiens nationaler Wissenschaftsagentur CSIRO, leitete die Forschung und sagte, die Ergebnisse seien unerwartet und völlig beispiellos.
„Im Gegensatz zu den Radiosignalen, die wir von anderen Magnetaren gesehen haben, strahlt dieser enorme Mengen sich schnell ändernder Zirkularpolarisation aus. So etwas haben wir noch nie gesehen“, sagte Dr. Lower.
Co-Autorin Dr. Manisha Caleb von der School of Physics und dem Institute for Astronomy der University of Sydney sagte, dass die Untersuchung von Magnetaren Einblicke in die Physik intensiver Magnetfelder und die von ihnen erzeugten Umgebungen biete.
„Die von diesem Magnetar ausgesendeten Signale deuten darauf hin, dass die Wechselwirkungen an der Oberfläche des Sterns komplexer sind als frühere theoretische Erklärungen“, sagte sie.
Der Nachweis von Radioimpulsen von Magnetaren ist bereits äußerst selten: XTE J1810-197 ist einer von nur wenigen, von denen bekannt ist, dass sie sie erzeugen.
Obwohl nicht sicher ist, warum sich dieser Magnetar so anders verhält, hat das Team eine Idee.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich über dem Magnetpol des Magnetars ein überhitztes Plasma befindet, das wie ein Polarisationsfilter wirkt“, sagte Dr. Lower.
„Wie genau das Plasma das macht, muss noch ermittelt werden.“
Im Jahr 2003 wurde erstmals beobachtet, dass XTE J1810-197 Funksignale aussendete. Dann blieb es weit über ein Jahrzehnt lang still. Die Signale wurden 2018 erneut vom 76-Meter-Lovell-Teleskop der Universität Manchester am Jodrell Bank Observatory entdeckt und schnell von Murriyang am Parkes weiterverfolgt, was seitdem von entscheidender Bedeutung für die Beobachtung der Radioemissionen des Magnetars ist.
Das Teleskop mit einem Durchmesser von 64 Metern auf Wiradjuri Country ist mit einem hochmodernen Empfänger mit ultrabreiter Bandbreite ausgestattet. Der Empfänger wurde von CSIRO-Ingenieuren entwickelt, die weltweit führend in der Entwicklung von Technologien für Radioastronomieanwendungen sind.
Der Empfänger ermöglicht präzisere Messungen von Himmelsobjekten, insbesondere Magnetaren, da er über einen breiten Bereich von Radiofrequenzen äußerst empfindlich auf Änderungen der Helligkeit und Polarisation reagiert.
Untersuchungen solcher Magnetare liefern Einblicke in eine Reihe extremer und ungewöhnlicher Phänomene, wie etwa die Plasmadynamik, Ausbrüche von Röntgen- und Gammastrahlen sowie möglicherweise schnelle Radioausbrüche.
Forschung
Lower, M, et al., „Linear to Circular Conversion in the Polarized Radio Emission of a Magnetar“, Nature Astronomy, Bd. 8 (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02225-8
Wissen
Die Forscher erkennen das Wiradjuri-Volk als die traditionellen Hüter des Standorts des Parkes-Observatoriums an, an dem sich Murriyang, das Parkes-Radioteleskop des CSIRO, befindet.
Erklärung
Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen. Die Forschung wurde vom Australian Research Council, der National Natural Science Foundation of China und dem Dutch Research Council finanziert.
Quelle: Universität Sydney
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