Astronomen denken eindelijk te hebben achterhaald waar vreemde, korte radiopulsen uit de kosmos vandaan komen. Ze zagen zo’n snelle radio-uitbarsting (fast radio burst of FRB) in ons eigen sterrenstelsel, waar die afkomstig leek te zijn van een neutronenster met een extreem sterk magneetveld.
FRB’s zijn krachtige uitbarstingen van radiostraling die slechts enkele milliseconden duren. Sinds hun ontdekking in 2007 worstelen astronomen met de vraag waar deze radiopulsen vandaan komen.
Nu lijken twee nieuwe vondsten naar een verklaring te leiden. De eerste gaat over een FRB die in 2017 is waargenomen buiten ons sterrenstelsel. Astronomen ontdekten dat deze radioflits zijn locatie deelt met een eerdere uitbarsting van gammastraling. Sommige gamma-uitbarstingen, waaronder ook deze, worden veroorzaakt door ontploffende sterren die ineenstorten tot magnetars: wiebelende neutronensterren met extreme magneetvelden.
‘We hopen meer radio-uitbarstingen van deze locatie te zien, zodat we met zekerheid kunnen vaststellen dat ze van dezelfde plaats komen als de gammastraling’, zegt astronoom Bing Zhang van de Universiteit van Nevada in Las Vegas, die deel uitmaakte van het onderzoeksteam. Als dat blijkt te kloppen, vormt het sterk bewijs dat FRB’s kunnen worden geproduceerd door magnetars. Deze objecten zijn al tijdje favoriet in de strijd om FRB’s te verklaren.
Dichter bij huis
De tweede aanwijzing kwam van de CHIME-telescoop. Die spotte op 28 april een opvallende heldere, snelle uitbarsting – de eerste van binnen ons eigen sterrenstelsel. ‘Dit is de eerste FRB die vanuit onze Melkweg komt’, zegt CHIME-teamlid Paul Scholz van de Universiteit van Toronto in Canada. ‘Of het hetzelfde soort beest is als een FRB van andere sterrenstelsels, is nog niet zeker. Maar het is een mogelijkheid.’
Deze uitbarsting was afkomstig van een bekende magnetar in de Melkweg, genaamd SGR 1935+2154. Andere telescopen maten op dezelfde plek en op hetzelfde moment uitbarstingen van gamma- en röntgenstraling. Dat hebben astronomen nog nooit eerder bij andere FRB’s kunnen waarnemen, omdat de bronnen daarvan allemaal te ver weg zijn.
Handig laboratorium
‘Dit is zeker een doorbraak’, zegt sterrenkundige Jason Hessels van ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie. ‘Het is direct bewijs dat neutronensterren radio-uitbarstingen kunnen produceren die erg lijken op wat we hebben gezien van FRB’s uit andere sterrenstelsels.’
Als we deze uitbarsting op de afstand zouden plaatsen van de dichtstbijzijnde FRB die kennen van buiten de Melkweg, dan is de straling nog steeds helder genoeg om te kunnen zien, zegt Scholz. Mogelijk is die dus vergelijkbaar met de gemeten FRB’s buiten ons sterrenstelsel. Als dat zo is, dan vormt deze nabije FRB een waardevol laboratorium, waar astronomen het mechanisme achter FRB’s van dichtbij kunnen bestuderen.
Van gok naar feit
‘Sommige FRB’s zijn afkomstig van magnetars, dat staat nu vast’, zegt Zhang. ‘Vroeger was het een gok, zij het een geïnformeerde gok. Nu is het een feit.’
Toch blijven er nog enkele vragen onbeantwoord. Zo is de door CHIME gevonden uitbarsting de helderste die in de Melkweg te zien is, maar er zijn ook FRB’s die meerdere malen helderder zijn. Het is niet duidelijk of een magnetar genoeg energie kan leveren om ook zo’n heldere flits te maken.
‘Er is nog veel meer te onderzoeken’, zegt Scholtz, maar hij noemt het verband met de magnetars ‘zeer aantrekkelijk en spannend.’
