Snelle radio-uitbarstingen zijn een van de grote mysteries van het universum. Sinds hun ontdekking, we hebben veel geleerd over deze intense pulsen van milliseconden.

Maar we moeten nog veel leren, zoals waardoor ze worden veroorzaakt.

We weten dat de intense uitbarstingen hun oorsprong vinden in sterrenstelsels op miljarden lichtjaren afstand. We hebben deze bursts (FRB's genoemd) ook gebruikt om ontbrekende materie te vinden die anders niet gevonden kon worden.

Met teams van astronomen over de hele wereld die racen om hun raadsel te begrijpen, hoe zijn we gekomen waar we nu zijn?

De eerste uitbarsting

De eerste FRB werd in 2007 ontdekt door een team onder leiding van de Brits-Amerikaanse astronoom Duncan Lorimer met behulp van Murriyang, de traditionele inheemse naam voor de iconische Parkes-radiotelescoop (afbeelding, bovenkant).

Het team vond een ongelooflijk heldere puls - zo helder dat veel astronomen niet geloofden dat het echt was. Maar er was nog meer intrige.

Radiopulsen zijn een geweldig cadeau voor astronomen. Door te meten wanneer een burst op verschillende frequenties bij de telescoop aankomt, astronomen kunnen de totale hoeveelheid gas vertellen die het op zijn reis naar de aarde heeft gepasseerd.

De Lorimer-uitbarsting was door veel te veel gas gereisd om in onze melkweg te zijn ontstaan, De melkweg. Het team concludeerde dat het uit een sterrenstelsel kwam dat miljarden lichtjaren verwijderd was.

Om van zo ver zichtbaar te zijn, wat het ook heeft geproduceerd, het moet een enorme hoeveelheid energie hebben vrijgemaakt. In slechts een milliseconde kwam er evenveel energie vrij als onze zon in 80 jaar zou doen.

Lorimers team kon alleen maar raden uit welk sterrenstelsel hun FRB kwam. Murriyang kan FRB-locaties niet erg nauwkeurig lokaliseren. Het zou enkele jaren duren voordat een ander team de doorbraak zou maken.

FRB's lokaliseren

Om een ​​burst-locatie te bepalen, we moeten een FRB detecteren met een radio-interferometer - een reeks antennes verspreid over minstens een paar kilometer.

Wanneer signalen van de telescopen worden gecombineerd, ze produceren een beeld van een FRB met voldoende detail om niet alleen te zien in welk sterrenstelsel de burst is ontstaan, maar in sommige gevallen om te zien waar in de melkweg het werd geproduceerd.

De eerste gelokaliseerde FRB was afkomstig van een bron die veel uitbarstingen uitzond. De eerste burst werd in 2012 ontdekt met de gigantische Arecibo-telescoop in Puerto Rico.

Daaropvolgende uitbarstingen werden gedetecteerd door de Very Large Array, in Nieuw-Mexico, en bleek afkomstig te zijn van een klein sterrenstelsel op ongeveer 3 miljard lichtjaar afstand.

in 2018, met behulp van de Australian Square Kilometre Array Pathfinder Telescope (ASKAP) in West-Australië, ons team heeft het tweede FRB-gaststelsel geïdentificeerd.

In schril contrast met het vorige sterrenstelsel, dit sterrenstelsel was heel gewoon. Maar onze gepubliceerde ontdekking werd deze maand bekroond met een prijs door de American Association for the Advancement of Science.

Felicitaties aan het team van astronomen en astrofysici van 21 onderzoeksinstellingen over de hele wereld die de AAAS Newcomb Cleveland Prize 2020 hebben gewonnen! https://t.co/FPcirjGUrM #AAASmtg

— AAAS (@aaas) 10 februari 2021

Teams, waaronder de onze, hebben nu ongeveer een dozijn meer uitbarstingen van een breed scala aan sterrenstelsels gelokaliseerd, groot en klein, Jong en oud. Het feit dat FRB's uit zo'n breed scala aan sterrenstelsels kunnen komen, blijft een raadsel.

Een uitbarsting van dichtbij huis

Op 28 april, 2020, een vlaag van röntgenstralen sloeg plotseling in op de Swift-telescoop die in een baan om de aarde draait.

De satelliettelescoop merkte plichtsgetrouw op dat de stralen afkomstig waren van een zeer magnetische en grillige neutronenster in onze eigen Melkweg. Deze ster heeft vorm:hij gaat om de paar jaar passen.

Twee telescopen, CHIME in Canada en de STARE2-array in de Verenigde Staten, detecteerde een zeer heldere radio-uitbarsting binnen milliseconden van de röntgenstralen en in de richting van die ster. Dit toonde aan dat dergelijke neutronensterren een bron kunnen zijn van de FRB's die we in verre sterrenstelsels zien.

De gelijktijdige afgifte van röntgenstralen en radiogolven gaf astrofysici belangrijke aanwijzingen over hoe de natuur zulke heldere uitbarstingen kan produceren. Maar we weten nog steeds niet zeker of dit de oorzaak is van FRB's.

Dus wat nu?

Terwijl 2020 het jaar was van de lokale FRB, we verwachten dat 2021 het jaar wordt van de wijdverbreide FRB, nog verder dan al werd geconstateerd.

De CHIME-telescoop heeft verreweg het grootste aantal bursts verzameld en stelt een nauwgezette catalogus samen die binnenkort beschikbaar moet zijn voor andere astronomen.

Een team van Caltech bouwt een array die speciaal is bedoeld voor het vinden van FRB's.

Ook in Australië is er volop actie. We ontwikkelen een nieuwe burst-detectie supercomputer voor ASKAP die FRB's sneller zal vinden en verder weg gelegen bronnen zal vinden.

Het zal ASKAP effectief veranderen in een snelle, high-definition videocamera, en maak een film van het universum met 40 biljoen pixels per seconde.

Door meer bursts te vinden, en meer verre uitbarstingen, we zullen beter kunnen bestuderen en begrijpen wat deze mysterieus intense uitbarstingen van energie veroorzaakt.

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