Ruimte

Mysterieuze radioflitsen uit het verre heelal ontdekt

De serie snelle flitsen komt van een bron op anderhalf miljard lichtjaar afstand vandaan en bestond onder meer uit een nog zeldzamere herhalende puls. vrijdag, 11 januari 2019

Door Shannon Stirone

Astronomen hebben dertien snelle radioflitsen uit het verre heelal opgevangen, waaronder één repeterende. Hoewel niet bekend is wat de bron van de flitsen precies is, levert deze nieuwe serie mysterieuze explosies ook nieuwe aanwijzingen op voor de vraag waar ze vandaan komen en waardoor ze ontstaan.

Fast radio bursts of FRB’s, zoals ze door wetenschappers worden genoemd, behoren tot de bizarste fenomenen uit het heelal. Elke flits duurt slechts enkele duizendsten van een seconde, en ze lijken afkomstig van een bron die ver afstaat van ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg.

Sinds dergelijke flitsen in 2007 werden ontdekt, breken wetenschappers zich het hoofd over hun ontstaan. Op basis van wat bekend is over hun frequenties en de activiteit in het heelal schatten wetenschappers dat er dagelijks een kleine duizend van dergelijke explosies plaatsvinden. Maar tot nu toe zijn er slechts enkele waargenomen.

Onlangs maakte een team onderzoekers bekend dat zij met behulp van het Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, oftewel CHIME dertien nieuwe waarnemingen hadden gedaan, waaronder van een extreem zeldzame repeterende explosie. Tot nog toe was het bestaan van slechts één andere repeterende FRB bekend.

De zogenaamde ‘repeater’ en zijn twaalf soortgenoten zijn afkomstig uit een deel van het heelal dat zo’n anderhalf miljard lichtjaar van ons verwijderd is, stelde het team onlangs in het vakblad Nature. Deze nieuwe flitsen hebben de laagste radiofrequentie die ooit werd gemeten, maar waren ook helderder dan eerder ontdekte FRB’s. Daardoor vermoedt het team dat de lage frequentie iets te maken heeft met de omgeving van de bron.

“Het betekent niet dat ze van verder weg komen,” aldus medeauteur Shriharsh Tendulkar, die als postdoc werkt bij de vakgroep natuurkunde van de Canadese McGill University. “Het licht plant zich voort door het hete gas en plasma in het interstellair en intergalactisch medium en dat beïnvloedt het signaal op verschillende manieren.”

De radiogolven ondergaan bijvoorbeeld veranderingen terwijl ze in de ruimte onderweg zijn, ze kunnen verstrooid raken door gas en plasma of erdoor worden geabsorbeerd. Het team vermoedt dan ook dat de dertien flitsen allemaal afkomstig zijn uit dichte, turbulente gebieden binnen de sterrenstelsels waaruit ze ontstonden, en dan met name gebieden waar veel heftige activiteit plaatsvindt, zoals in de buurt van de dichte restanten van een supernova of van een zwart gat.

Steeds groter mysterie

Tendulkar en zijn collega’s ontdekten ook dat de structuur van de nieuwe repeterende flits verrassend veel lijkt op de enige andere ‘repeater’ die ooit werd waargenomen.

“De verschillende structuren die we in de flits zagen, leken in grote mate op die van de eerste repeterende FRB. Dat is zeer ongebruikelijk,” vertelt hij. “Nu hebben we fascinerend bewijsmateriaal dat de structuren in deze flitsen alleen in repeterende pulsen worden aangetroffen.” Dat zou erop kunnen duiden dat, als er meer FRB’s worden gevonden met die structuur, de kans groot is dat dat ook herhalende flitsen zijn.

De nieuwe repeterende flits is helderder dan degene die eerder werd waargenomen. Dat zou ermee te maken kunnen hebben dat de bron anderhalf miljard lichtjaar dichterbij is dan de eerdere, maar het team weet dat niet zeker. Om meer vergelijkingen te kunnen maken, moeten ze het heelal afspeuren naar het sterrenstelsel dat de bron is voor de nieuwe repeterende flits, maar het is allerminst zeker dat ze die zullen vinden. Intussen blijft het team met behulp van CHIME het deel van het heelal afspeuren waar de explosies vandaan kwamen. Daarnaast maken ze ook gebruik van andere radiotelescopen voor nader onderzoek naar hun bevindingen.

“We proberen steeds meer aanwijzingen te vinden en erachter te komen of de repeterende snelle radioflitsen en de enkele radioflitsen verschillende populaties zijn,” vertelt Tendulkar. “Zijn ze afkomstig van verschillende objecten? Of bestaat er een of ander verband? Dat proberen we te achterhalen, dus dat is heel spannend.”

Bovendien werkte CHIME bij lange na niet op volle kracht toen de nieuwe explosies werden ontdekt. Het team kan dan ook niet wachten om te zien hoeveel flitsen er in hun data zullen voorkomen als het instrument eenmaal volledig in werking is.

“Uit deze ontdekking blijkt het enorme potentieel van CHIME,” zegt Shami Chatterjee, een senior researcher bij het Amerikaanse Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science die niet betrokken was bij de nieuwste ontdekkingen. “Ik ben zeer benieuwd hoeveel radioflitsen ze inmiddels hebben ontdekt. Het moeten er tientallen of misschien wel honderden zijn.”

Hij voegt daaraan toe dat, wanneer er meer flitsen worden waargenomen, die vreemde verschijnselen een effectief middel zouden kunnen zijn om onderzoek te doen naar het zogenaamde intergalactisch medium: de sporen van gas, stof en plasma die voorkomen in de ogenschijnlijk lege ruimte tussen sterrenstelsels.

“Iedereen is het erover eens dat het heel lastig is om een middel te vinden waarmee je iets te weten kunt komen over de samenstelling van het intergalactisch medium,” vertelt Chatterjee. “Het is talloze malen leger dan ons eigen interstellair medium. De FRB’s die we nu ontdekken, zouden weleens een van de weinige methodes kunnen zijn om meer te weten te komen over dit medium en die omgevingen.”

En op dit moment maakt het mysterie rond de radioflitsen ze voor een deel ook juist zo aantrekkelijk.

“Juist het onbekende is heel leuk,” zegt hij. “Er komt steeds meer informatie bij, maar net als bij alle wetenschap is het zo dat als je het ene raadsel hebt opgelost, er drie nieuwe bijkomen.”

Lees ook: Mysterieuze golven galmden over de wereld en niemand weet waarom

Lees ook: Om de kosmos te bestuderen ging dit dorp van het net

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com