De zoektocht naar mysterieuze "snelle radio-uitbarstingen" - zeer korte maar intense pulsen van radiogolven uit de ruimte - warmt op. Niemand weet wat deze krachtige uitbarstingen veroorzaakt, maar sommigen hebben zelfs gespeculeerd dat de signalen zouden kunnen worden uitgezonden door verre buitenaardse beschavingen. In feite, astronomen zijn zo verbijsterd over het fenomeen dat het een renaissance in de radioastronomie veroorzaakt.

Nu heeft een internationaal team van astronomen de helderste snelle radio-uitbarsting ooit gedetecteerd. Na de ontdekkingsdatum FRB 150807 genoemd, de uitbarsting van intense radiogolven duurde minder dan een halve milliseconde - dat is 0,1% van de tijd die een mens nodig heeft om te knipperen. En de studie, gepubliceerd in Wetenschap, is dichterbij gekomen dan ooit tevoren om vast te stellen waar de blip vandaan kwam. Het onderzoek komt slechts enkele dagen nadat een andere studie meldde dat ze een snelle radio-uitbarsting hadden gezien samen met een uitbarsting van gammastraling, extreem energetische elektromagnetische straling.

Ondanks hun intensiteit, de aard en oorsprong van snelle radio-uitbarstingen is nog steeds fel bediscussieerd. Sommige astronomen hebben deze korte, intense flitsen zijn uitbarstingen die worden geproduceerd in de atmosfeer van bepaalde sterren in ons eigen Melkwegstelsel - een proces dat vergelijkbaar is met zonnevlammen. Anderen beweren dat ze worden veroorzaakt door kosmische botsingen, zoals een neutronenster (een ingestorte kern van een grote ster) die botst met een zwart gat in een ver sterrenstelsel, of speculeerden dat het buitenaardse signalen zouden kunnen zijn.

De eerste snelle radio-uitbarsting - de Lorimer-uitbarsting - werd bij toeval ontdekt door radioastronomen die de Australische Parkes-telescoop gebruikten om te zoeken naar gepulseerde radio-emissies van draaiende neutronensterren, pulsars genaamd. De Lorimer-uitbarsting bleef een curiositeit totdat andere snelle radio-uitbarstingen op verschillende posities in de lucht werden ontdekt door andere telescopen, zoals de gigantische Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico en de 100-meter Greenbank-schotel in de VS.

Maar de vooruitgang in het begrijpen van dit raadselachtige fenomeen verloopt traag. Dit komt deels door de korte duur van de bursts, de beperkte resolutie van de telescopen en de onzekerheid van de hemelposities van de bursts. Proberen een uitbarsting te ontdekken en, op precies hetzelfde moment, nauwkeurig aanwijzen waar in de lucht het vandaan komt, is moeilijk. Als een radiosignaal kan worden ondersteund door telescopen die op zoek zijn naar andere soorten elektromagnetische straling (zoals röntgenstralen of het soort "optisch licht" dat we kunnen zien), we konden de afstand meten en de natuurkundige processen begrijpen die deze gebeurtenissen aandrijven. Als de processen die deze uitbarstingen veroorzaken vergelijkbaar zijn met die welke verantwoordelijk zijn voor andere kosmische explosies, zoals gammaflitsen, astronomen vermoeden dat straling op andere golflengten waarschijnlijk wordt uitgezonden in dezelfde gebeurtenis die de snelle radio-uitbarstingen veroorzaakte. Maar het blijkt moeilijk te vangen.

Indirecte schattingen van afstanden zijn gemaakt door te meten hoe het radiosignaal wordt uitgesmeerd. Dit kan helpen om de hoeveelheid materiaal af te leiden waar het licht doorheen is gereisd. Van dit, de afstand van de snelle radio-uitbarsting van de aarde kan worden geschat, met behulp van een verscheidenheid aan veronderstellingen, zoals de hoeveelheid materie tussen ons. Dergelijke metingen hebben aangetoond dat de oorsprong van snelle radio-uitbarstingen ver buiten ons melkwegstelsel ligt.

De blip traceren

FRB 150807 valt op door zijn korte duur, radiohelderheid en hoge mate van lineaire "polarisatie" - een eigenschap die het vlak beschrijft van de trillingen waaruit de golven bestaan. Door deze eigenschappen te combineren, de nieuwe studie suggereert dat de uitbarsting plaatsvond in een sterrenstelsel op meer dan een miljard lichtjaar afstand, geïdentificeerd door de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) Hemisphere Survey. Dit is het dichtst dat we ooit hebben kunnen lokaliseren waar een snelle radio-uitbarsting vandaan kwam.

De polarisatie van licht wordt beïnvloed door magnetische velden eromheen. Door dat te weten, konden de onderzoekers de magnetische eigenschappen inschatten van het plasma waar de radiogolven doorheen reisden. Hun analyse suggereert dat er slechts een verwaarloosbare magnetisatie van plasma dichtbij de burst-site is. interessant, als dit klopt, het zou sterk gemagnetiseerde objecten uitsluiten, zoals jonge neutronensterren, magnetars of andere objecten die dit veroorzaken - favoriete modellen tot nu toe.

Deze studie toont aan dat naarmate het kleine aantal opgenomen snelle radioflitsen groeit en hun eigenschappen beter bekend worden, het opwindende vooruitzicht om te begrijpen wat ze produceert, wordt steeds haalbaarder. Ze kunnen ook worden gebruikt om de magnetische velden in het universum in kaart te brengen - iets waar we weinig over weten. De volgende doorbraak kan komen met de eerste detectie van een zichtbare tegenhanger of optische nagloed, van waaruit we een nauwkeurige afstand kunnen meten.

Het kan sneller gebeuren dan je denkt, gezien het prikkelende rapport van de andere recente studie van mogelijk de eerste detectie van een gammastraaluitbarsting die samenviel met een snelle radiouitbarsting met NASA's Swift-satelliet. Als de twee uitbarstingen inderdaad uit dezelfde bron komen, zou dat heel opwindend zijn - het zou kunnen betekenen dat deze bron veel energieker is dan we hadden verwacht.

Analyse van FRB 150807 voorspelt dat deze gebeurtenissen niet zeldzaam zouden moeten zijn - met 190 aan de hemel per dag. Toekomstige faciliteiten zoals de Large Synoptic Survey Telescope - die om de paar dagen de hele nachtelijke hemel zal onderzoeken op optische golflengten en het radio-equivalent - en de Square Kilometre Array zullen een revolutie teweegbrengen in onze kijk op en begrip van deze mysterieuze blips en het gewelddadige, steeds veranderende universum waarin ze leven.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.