Astronomen hebben de afgelopen twaalf jaar jacht gemaakt op snelle radio-uitbarstingen (FRB's) - flitsen van radiogolven die uit de ruimte komen en slechts milliseconden duren. En na een tiental jaar werk weten we nog steeds niet precies wat de oorzaak is, alleen dat het iets heel krachtigs moet zijn, omdat ze duidelijk een lange weg hebben afgelegd (miljarden lichtjaren).

FRB's zijn moeilijk te bestuderen omdat ze onvoorspelbaar zijn, moeilijk te detecteren, en als je er een vindt, heb je een speciaal soort telescoop nodig om de juiste resolutie te krijgen om erachter te komen van welk sterrenstelsel het afkomstig is.

De meeste FRB's verschijnen maar één keer, hoewel een paar procent van hen "repeaters" zijn die weer op dezelfde plek aan de hemel verschijnen (hoewel niet in een vast patroon).

In onderzoek dat deze week online is gepubliceerd in Wetenschap , we zijn erin geslaagd om het thuisstelsel van een eenmalige FRB te lokaliseren - de eerste keer dat iemand dit heeft gedaan. in 2017, een ander team bepaalde het thuisstelsel van een repeater, maar dat is (relatief) makkelijk werk:het herhaalt zich, dus je krijgt de kans om andere telescopen op die plek aan de hemel te richten. Onze uitdaging was veel moeilijker.

Onze FRB heet 180924. We hebben vastgesteld dat hij afkomstig is uit een sterrenstelsel met de pakkende naam DES J214425.25–405400.81, die op ongeveer 4 miljard lichtjaar afstand staat in het sterrenbeeld Grus (de kraanvogel).

Dus hoe hebben we het gedaan?

Sinds enkele jaren gebruiken we de nieuwste telescoop van CSIRO, de Australische Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), om nogal wat snelle radio-uitbarstingen te vinden.

Maar de afgelopen maanden hebben we onze nieuwe killer-app opgezet, een "live action replay" waarmee we voor het eerst een FRB kunnen lokaliseren.

Een van ons (Shivani) werkte op een avond laat, een eerder ontdekte FRB bestuderen en ook de lopende ASKAP-waarnemingen volgen. Rond 1 uur merkte ze dat de software van ASKAP niet meer werkte, en ASKAP nam geen gegevens op. Ze startte de software opnieuw en ging naar bed.

De volgende ochtend werd Shivani wakker, checkte haar inbox, en zag dat ASKAP haar een lief berichtje had gestuurd:het had een FRB gevonden!

Maar het betekende meer dan dat:we wisten dat onze nieuwe live action-replay had gewerkt, en we zouden eindelijk het huis van deze FRB kunnen vinden.

Keith zag ASKAP's bericht ook, en rende juichend door zijn huis, zijn kinderen wakker maken (die net zo blij waren als hij, vanaf de eerste dag de zoektocht van hun vader naar FRB's hebben meegemaakt).

Daarna volgde een tiendaagse razernij van gegevensverwerking, codering, controleren en dubbelchecken. We zouden stoppen bij niets minder dan de naam, adres en telefoonnummer van deze burst.

We splitsten ons team in twee groepen die onafhankelijk van elkaar werkten. Toen het tijd was voor de laatste controle, we hebben twee afbeeldingen op elkaar gezet en ze waren het eens. De twee groepen hadden deze FRB gelokaliseerd in precies hetzelfde deel van de lucht. We hadden zijn positie bepaald tot binnen de grootte van een melkwegstelsel. Als daar een sterrenstelsel zou zijn, we zouden het huis van de FRB kennen.

Oost West Thuis Best

We doorzochten een archief van optische beelden en vonden al snel een sterrenstelsel op de juiste plek. Vervolgens hebben we onze medewerkers over de hele wereld geïnformeerd, die hadden gewacht om telescopen te activeren toen we ze een sterrenstelsel gaven om naar te kijken.

Ze gebruikten drie van de grootste optische telescopen ter wereld:Keck, Tweelingen Zuid, en de Very Large Telescope van de European Southern Observatory - om een ​​gedetailleerd beeld van de melkweg te maken en spectra op te nemen (die ons de afstand geven).

Toen de gegevens binnenkwamen, alles was een verrassing. Het enige andere "thuis"-sterrenstelsel waarmee we het moesten vergelijken, was dat van de repeater. Het melkwegstelsel van onze FRB was 1, 000 keer groter, en bevatte veel oudere sterren.

Bovendien, onze FRB kwam niet uit het centrum van de melkweg, zoals sommige astronomen hadden verwacht, maar van de buitenwijken (of in ieder geval de buitenwijken). Op z'n minst, dit betekent dat onze FRB niet werd geproduceerd door een gigantisch zwart gat in het centrum van de melkweg (een van de vele ideeën die zijn aangeboden).

Zelfs met slechts een steekproef van twee, we kunnen zeggen dat FRB's verschillende thuisstelsels hebben.

Een kosmologische goudmijn

Bovendien, nu we kunnen vaststellen waar de uitbarstingen vandaan komen, kunnen we ze als gereedschap gebruiken.

FRB's interageren met materie terwijl ze door de ruimte reizen en worden veranderd door al deze ontmoetingen. We kunnen deze wijzigingen "lezen", combineer ze met hoe ver de FRB's zijn gekomen, en bereken hoeveel materie ze hebben ontmoet.

We hopen dat dit de zogenaamde "ontbrekende materie" zal blootleggen waar astronomen zich al jaren zorgen over maken. Dit is niet de beruchte "donkere materie" (waarvan we de aard niet kennen), maar gewoon doorsnee baryonische materie waarvan we denken dat die in de ruimte zou moeten zijn, maar die we nog niet goed hebben kunnen detecteren. Eindelijk kunnen we onze kosmische boekhouding opruimen.

Wat is er in petto?

De volgende taak is om veel FRB's te lokaliseren om genoeg te verkrijgen om hun kosmische evolutie te begrijpen, het soort sterrenstelsels waar ze vandaan komen en uiteindelijk het mysterie van hun oorsprong oplossen. De pret is net begonnen!

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.