Snelle radio-uitbarstingen, of FRB's, zijn mysterieuze flitsen van radiogolven die hun oorsprong vinden buiten ons Melkwegstelsel. Een team van wetenschappers, gezamenlijk geleid door Caltech postdoctoraal wetenschapper Vikram Ravi en Curtin University research fellow Ryan Shannon, heeft nu de meest lichtgevende FRB tot nu toe waargenomen, genaamd FRB 150807.

Hoewel astronomen nog steeds niet weten welke soorten gebeurtenissen of objecten FRB's produceren, de ontdekking is een opstapje voor astronomen om het diffuse, vaag web van materiaal dat bestaat tussen sterrenstelsels, het kosmische web genoemd. De bevindingen worden beschreven in een paper dat verschijnt in Wetenschap op 17 nov.

"Omdat FRB's zoals degene die we ontdekten miljarden lichtjaren verwijderd zijn, ze helpen ons het universum tussen ons en hen te bestuderen, " zegt Ravi, wie is de RA en GB Millikan Postdoctoral Scholar in Astronomy. "Van bijna de helft van alle zichtbare materie wordt gedacht dat het dun verspreid is over de intergalactische ruimte. Hoewel deze materie normaal niet zichtbaar is voor telescopen, het kan worden bestudeerd met FRB's."

Wanneer FRB's door de ruimte reizen, ze gaan door intergalactisch materiaal en zijn vervormd, vergelijkbaar met de schijnbare fonkeling van een ster omdat zijn licht wordt vervormd door de atmosfeer van de aarde. Door deze uitbarstingen te observeren, astronomen kunnen details leren over de regio's van het universum waardoor de uitbarstingen op weg naar de aarde reisden.

FRB 150807 lijkt slechts zwak te worden vervormd door materiaal in zijn gaststelsel, waaruit blijkt dat het intergalactische medium in deze richting niet turbulenter is dan theoretici oorspronkelijk hadden voorspeld. Dit is het eerste directe inzicht in turbulentie in intergalactisch medium.

De onderzoekers observeerden FRB 150807 terwijl ze een nabijgelegen pulsar - een roterende neutronenster die een bundel radiogolven en andere elektromagnetische straling uitzendt - in onze melkweg in de gaten hielden met behulp van de Parkes-radiotelescoop in Australië. "Dankzij een realtime detectiesysteem ontwikkeld door de Swinburne University of Technology, we ontdekten dat hoewel de FRB een miljoen keer verder weg is dan de pulsar, de magnetische velden in hun richting lijken identiek, " zegt Ryan Shannon, research fellow bij Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) Astronomy and Space Science en aan de Curtin University in Australië, en medeauteur van de studie. Dit weerlegt enkele beweringen dat FRB's worden geproduceerd in dichte omgevingen met sterke magnetische velden. Het resultaat geeft een maat voor het magnetisme in de ruimte tussen sterrenstelsels, een essentiële stap om te bepalen hoe kosmische magnetische velden worden geproduceerd.

Er zijn tot nu toe slechts 18 FRB's gedetecteerd. Mysterieus, de meeste geven slechts een enkele burst af en flitsen niet herhaaldelijk. Aanvullend, de meeste FRB's zijn gedetecteerd met telescopen die grote delen van de lucht waarnemen, maar met een slechte resolutie, waardoor het moeilijk is om de exacte locatie van een bepaalde burst te bepalen. Dankzij de ongekende helderheid van FRB 150807 konden Ravi en zijn team het veel nauwkeuriger lokaliseren, waardoor het de best gelokaliseerde FRB tot nu toe is.

In februari 2017, het lokaliseren van de locaties van FRB's zal voor astronomen veel gemakkelijker worden met de ingebruikname van het Deep Synoptic Array-prototype, een reeks van 10 radioschotels bij Caltech's Owens Valley Radio Observatory in Californië.

"We schatten dat er tussen de 2, 000 en 10, 000 FRB's die elke dag in de lucht voorkomen, "zegt Ravi. "Een op de tien hiervan is zo helder als FRB 150807, en het Deep Synoptic Array-prototype zal in staat zijn om hun locaties aan individuele sterrenstelsels te lokaliseren. Door de afstanden tot deze sterrenstelsels te meten, kunnen we FRB's gebruiken om het ijle intergalactische materiaal te wegen."

Ravi is de projectwetenschapper voor het Deep Synoptic Array-prototype, die wordt gebouwd door het Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Caltech en wordt gefinancierd door de National Aeronautics and Space Administration via het JPL President's and Director's Fund Program.

Het artikel is getiteld "Het magnetische veld en de turbulentie van het kosmische web gemeten met behulp van een briljante snelle radio-uitbarsting."