Doorbraak Luister, een initiatief om tekenen van intelligent leven in het universum te vinden, heeft 15 korte maar krachtige radiopulsen gedetecteerd die afkomstig zijn van een mysterieuze en zich herhalende bron - FRB 121102 - ver over het universum.

Snelle radio-uitbarstingen zijn kort, heldere pulsen van radio-emissie van verre maar grotendeels onbekende bronnen, en FRB 121102 is de enige waarvan bekend is dat deze zich herhaalt:er zijn meer dan 150 hoogenergetische uitbarstingen waargenomen afkomstig van het object, die vorig jaar werd geïdentificeerd als een dwergstelsel op ongeveer 3 miljard lichtjaar van de aarde.

Mogelijke verklaringen voor de zich herhalende uitbarstingen variëren van uitbarstingen van roterende neutronensterren met extreem sterke magnetische velden - zogenaamde magnetars - tot een meer speculatief idee:het zijn gerichte energiebronnen, krachtige laseruitbarstingen die door buitenaardse beschavingen worden gebruikt om ruimtevaartuigen aan te drijven, verwant aan het plan van Breakthrough Starshot om krachtige laserpulsen te gebruiken om nano-ruimtevaartuigen naar de dichtstbijzijnde ster van de aarde te stuwen, Proxima Centauri.

"Uitbarstingen van deze bron zijn nog nooit gezien met deze hoge frequentie, " zei Andrew Siemion, directeur van het Berkeley SETI Research Center en van het Breakthrough Listen-programma.

Terwijl astronomen over de hele wereld proberen het mechanisme te begrijpen dat snelle radio-uitbarstingen genereert, ze hebben hun radiotelescopen herhaaldelijk op FRB 121102 gezet. Siemion en zijn team hebben de astronomische gemeenschap maandagavond via een Astronomer's Telegram op de hoogte gebracht van de hoogfrequente activiteit, 28 augustus.

"Naast het bevestigen dat de bron zich in een nieuwe actieve staat bevindt, de hoge resolutie van de gegevens die door het Luister-instrument zijn verkregen, maakt het mogelijk de eigenschappen van deze mysterieuze bursts te meten met een hogere precisie dan ooit tevoren, " zei Postdoctoraal onderzoeker Doorbraak Luister Vishal Gajjar, die de verhoogde activiteit ontdekte.

Voor het eerst gedetecteerd met de Parkes Telescope in Australië, snelle radio-uitbarstingen zijn nu waargenomen door verschillende radiotelescopen over de hele wereld. FRB 121102 werd ontdekt op 2 november, 2012, (vandaar de naam) en in 2015 was het de eerste snelle radio-uitbarsting die zich herhaalde, het uitsluiten van theorieën over de oorsprong van bursts die de catastrofale vernietiging van de voorouder inhielden, althans in dit geval.

Ongeacht de ultieme bron van FRB 121102, toen de recent gedetecteerde pulsen hun gastheerstelsel verlieten, ons zonnestelsel was minder dan 2 miljard jaar oud, merkte Steve Croft op, een doorbraak Luister astronoom bij UC Berkeley. Het leven op aarde bestond alleen uit eencellige organismen; het zou nog een miljard jaar duren voordat zelfs het eenvoudigste meercellige leven zich begon te ontwikkelen.

Als onderdeel van Breakthrough Listen's programma om nabije sterren en sterrenstelsels te observeren voor handtekeningen van buitenaardse technologie, het projectwetenschapsteam van UC Berkeley heeft FRB 121102 toegevoegd aan de lijst met doelen. In de vroege uurtjes van zaterdag, 26 augustus Gajjar observeerde dat deel van de lucht met behulp van het Breakthrough Listen backend-instrument van de Green Bank Telescope in West Virginia.

Het instrument verzamelde 400 terabyte (een miljoen miljoen bytes) aan gegevens over een periode van vijf uur, observeren over de gehele 4 tot 8 GHz-frequentieband. In deze grote dataset is gezocht naar handtekeningen van korte pulsen van de bron over een breed frequentiebereik, met een karakteristieke spreiding, of vertraging als functie van de frequentie, veroorzaakt door de aanwezigheid van gas in de ruimte tussen de aarde en de bron. De kenmerkende vorm die de dispersie oplegt aan de eerste puls is een indicator van de hoeveelheid materiaal tussen ons en de bron, en dus een indicator van de afstand tot het gaststelsel.

Analyse door Gajjar en het Breakthrough Listen-team onthulde 15 nieuwe pulsen van FRB 121102. De waarnemingen tonen voor het eerst aan dat snelle radio-uitbarstingen op hogere frequenties uitzenden dan eerder waargenomen, met de helderste emissie op ongeveer 7 GHz.

"De buitengewone mogelijkheden van de backend-ontvanger, die meerdere gigahertz bandbreedte tegelijk kan opnemen, opgesplitst in miljarden afzonderlijke kanalen, een nieuwe kijk op het frequentiespectrum van FRB's mogelijk maken, en zou extra licht moeten werpen op de processen die aanleiding geven tot FRB-emissie", zei Gajjar.

"Of snelle radio-uitbarstingen nu wel of geen kenmerken van buitenaardse technologie blijken te zijn, Breakthrough Listen helpt de grenzen te verleggen van een nieuw en snel groeiend gebied van ons begrip van het universum om ons heen, ' zei Siemon.