Entschlüsselung der Natur von Transienten mit ultralanger Periode

• Antragsteller: Arthur Suvorov, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 570901071

In internationalen Radiostudien wurde eine neue Gruppe astrophysikalischer Objekte entdeckt, die als „langperiodische Transienten“ oder „ultralangperiodische Objekte“ (ULPs) bezeichnet werden. Diese Quellen pulsieren kohärent in einer Art und Weise, die an Neutronensterne erinnert, aber es ist schwierig, ihre beobachteten Eigenschaften mit den konventionellen Entwicklungslinien in Einklang zu bringen. Wie der Name schon sagt, beträgt die typische Pulsdauer für ULPs ~ mehrere Stunden. Dies deutet darauf hin, dass starke Magnetfelder notwendig sind, um das Objekt zu verlangsamen, und dennoch waren sie in nachfolgenden Röntgendurchmusterungen unsichtbar, was auf einen Mangel an magnetischer Aktivität hinweist. Diese und andere scheinbar widersprüchliche Tatsachen haben zu alternativen Interpretationen geführt, die vor allem Weiße Zwerge in Doppelsternen. Seit der ersten Entdeckung eines ULP im 2022 wurde eine Handvoll Quellen durch optische und andere Daten als Doppelsterne mit Weißen Zwergen als Primärsternen bestätigt. Andererseits sind die optischen, ultravioletten und nahen infraroten Grenzen für andere Quellen besonders eng, was es sehr schwierig macht, sich ein enges Doppelsternsystem vorzustellen. Es ist auf jeden Fall klar, dass keine der beiden Interpretationen auf theoretischer Ebene gründlich erforscht wurde und viele Fragen noch nicht geklärt sind. Ziel dieses Vorschlags ist es, die konventionellen Erkenntnisse mit Hilfe modernster Codes für die magnetische Entwicklung, die ich in den letzten Jahren aktiv mitentwickelt habe, zu überprüfen und neue, auf ULPs zugeschnittene Bestandteile einzubeziehen. Durch die Durchführung einer Reihe von Simulationen mit unterschiedlichen mikrophysikalischen, anfänglichen und Randdaten verspricht dieser Vorschlag, die Natur dieser mysteriösen Objekte zu enthüllen. Bei Neutronensternen können wir versuchen zu verstehen, wie sie ein starkes Feld aufrechterhalten und dennoch kalt sein können, während wir bei Zwergen die Feldgeometrie im Außenbereich untersuchen und herausfinden können, wie diese bei der Wechselwirkung mit einem Begleiter das Radiopulsieren begünstigen kann. Unabhängig vom Ergebnis in Bezug auf die Vorläufer, bedeutet die Tatsache, dass ULPs in bisher unerforschten Parameterräumen liegen, dass schwer zugängliche Bereiche der fundamentalen Physik durch den Vergleich ihres Verhaltens mit theoretischen Modellen untersucht werden können. Dieses theoretische Projekt verspricht somit die Erforschung neuer Bereiche der Physik durch den Vergleich modernster Daten mit den Ergebnissen von Evolutionscodes von Weltklasse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen