Voor een decennium, astronomen hebben zich afgevraagd over kortstondige maar ongelooflijk krachtige radio-uitbarstingen vanuit de ruimte.

de verschijnselen, bekend als snelle radio-uitbarstingen of FRB's, werden voor het eerst ontdekt in 2007 door astronomen die archiefgegevens doorzochten van de Australische Parkes Telescope, een schotel met een diameter van 64 meter die vooral bekend staat om zijn rol bij het ontvangen van live televisiebeelden van de Apollo 11-maanlanding in 1969.

Maar de detectie van de eerste FRB door de antenne - en de daaropvolgende bevestigde ontdekking van bijna twee dozijn krachtigere radiopulsen door de lucht door Parkes en andere radiotelsescopen - heeft astrofysici eropuit gestuurd om meer van de objecten te vinden en ze te verklaren.

"Het is een nieuwe klasse van astronomische gebeurtenissen. We weten heel weinig over FRB's in het algemeen, " legt Justin Vandenbroucke uit, een natuurkundige van de Universiteit van Wisconsin-Madison die, met zijn collega's, draait IceCube, 's werelds meest gevoelige neutrinotelescoop, voor de taak om de krachtige pulsen van radio-energie te helpen ontrafelen die tot miljarden lichtjaren van de aarde worden gegenereerd.

Het idee, de natuurkundige uit Wisconsin zegt:is om te zien of hoogenergetische neutrino's worden gegenereerd samenvallend met FRB's. Als dat het geval is, het zou wetenschappers aanwijzingen geven over wat de krachtige radioflitsen zou kunnen genereren en iets onthullen over de fysica van de omgevingen waarin ze worden gegenereerd.

IceCube is een neutrino-detector die bestaat uit 5, 160 optische modules ingebed in een gigaton kristalhelder ijs een mijl onder de geografische zuidpool. Ondersteund door de National Science Foundation, IceCube is in staat om de vluchtige kenmerken van hoogenergetische neutrino's vast te leggen - bijna massaloze deeltjes die worden gegenereerd, vermoedelijk, door dichte, gewelddadige objecten zoals superzware zwarte gaten, melkwegclusters, en de energetische kernen van stervormende sterrenstelsels.

De vangst met snelle radio-uitbarstingen, merkt Vandenbroucke op, is dat ze meestal willekeurig zijn en maar een paar milliseconden duren, te snel om routinematig te detecteren of vervolgwaarnemingen uit te voeren met radio- en optische telescopen. Er is slechts één FRB gevonden die zich herhaalt, een object dat bekend staat als FRB 121102 in een sterrenstelsel op ongeveer 3 miljard lichtjaar afstand. Een belangrijk voordeel van IceCube is het extreem brede gezichtsveld van de telescoop in vergelijking met optische en radiotelescopen. De telescoop verzamelt gegevens over neutrino-gebeurtenissen terwijl de deeltjes door de aarde crashen, en het ziet de hele lucht op zowel het zuidelijk als het noordelijk halfrond. Dat betekent dat als een FRB wordt gedetecteerd door een van 's werelds radiotelescopen, Vandenbroucke en zijn team kunnen IceCube-gegevens analyseren voor dat deel van de lucht op het moment dat de radiopuls werd gedetecteerd.

Het observeren van een snelle radio-uitbarsting in combinatie met neutrino's zou een staatsgreep zijn, helpen bij het vaststellen van bronobjecten voor beide soorten verschijnselen. "Astrofysische neutrino's en snelle radio-uitbarstingen zijn twee van de meest opwindende mysteries in de natuurkunde van vandaag, "zegt Vandenbroucke. "Misschien is er een verband tussen hen."

Tot dusver, Vandenbroucke en zijn team hebben bijna 30 FRB's bekeken, inclusief 17 bursts van de "repeater, "FRB 121102.

De eerste blik van het UW-team, echter, heeft geen neutrino-emissie gedetecteerd met een van de FRB's die zijn geïdentificeerd in de archiefgegevens van IceCube. Het niet zien van neutrino's in combinatie met een van de tot nu toe bestudeerde FRB's geeft wetenschappers een bovengrens voor de hoeveelheid neutrino-emissie die zou kunnen optreden bij een burst.

"We kunnen zeggen dat de hoeveelheid energie die door elke uitbarsting als neutrino's wordt uitgestraald, minder is dan een bepaalde hoeveelheid, die vervolgens kan worden vergeleken met voorspellingen van individuele theorieën, Vandenbroucke legt uit. "Omdat het aantal bursts naar verwachting de komende jaren enorm zal toenemen, deze beperkingen zullen nog sterker worden - of we zullen een detectie doen."

Heldere of zeer energierijke neutrino's zouden kenmerkend zijn voor bepaalde klassen van astronomische objecten. "We hebben gammastraaluitbarstingen uitgesloten en we hebben de mogelijkheid van zwarte gaten sterk ingeperkt" als neutrinobronnen, zegt Vandenbroucke. De analyse van zijn team van vier FRB-evenementen werd gepubliceerd in de augustus 2017 Astrofysisch tijdschrift . "Er zou nog meer exotische natuurkunde aan de hand kunnen zijn."

Wetenschappers geloven dat FRB's veel vaker voorkomen dan ze zijn waargenomen. Sommigen schatten dat er maar liefst 10, 000 FRB-evenementen per dag vanuit alle richtingen in de lucht. En nu astronomen op zoek zijn naar de sterke pulsen van radio-energie, Vandenbroucke verwacht dat het tempo van de ontdekking zal toenemen naarmate de radiotelescopen van de wereld hun zoektocht voortzetten en nieuwe radio-interferometers online komen.