De snelle radioflits gedraagt zich als een kloppend hart en is mogelijk afkomstig van een onstuimige verre neutronenster.

Snelle radioflitsen – enorme uitbarstingen in de ruimte waarbij in korte tijd een gigantische hoeveelheid energie vrijkomt – blijven astronomen intrigeren. En dat is ook niet zo gek. Telkens worden er namelijk opmerkelijke exemplaren ontdekt. Zo ook nu. Astronomen zijn namelijk op een uitzonderlijk lang aanhoudend en vreemd radiosignaal gestuit dat met verrassende regelmaat blijkt te flitsen.

Wat zijn snelle radioflitsen?
Snelle radioflitsen (ook wel Fast Radio Burst of kortweg FRB genoemd) zijn onvoorspelbare, maar heel krachtige pulsen radiostraling. Heel concreet gaat het vaak om uitbarstingen waarbij in 1 milliseconde tijd meer energie vrijkomt dan onze zon in 80 jaar genereert. De eerste snelle radioflits werd in 2007 ontdekt. Sindsdien werden er, verspreid over het universum, nog veel meer snelle radioflitsen gevonden. De meeste bevinden zich op grote afstand van de aarde in sterrenstelsels op miljarden lichtjaren afstand. Slechts enkele zijn dichterbij waargenomen.

Het nieuw ontdekte signaal, dat FRB 20191221A is genoemd, is een vreemde eend in de bijt. Doorgaans houden snelle radioflitsen enkele milliseconden aan. Maar FRB 20191221A laat maar liefst drie seconden lang van zich horen; dat is ongeveer 1000 keer langer dan de gemiddelde snelle radioflits.

Kloppend hart
Binnen dit venster ontdekte het team uitbarstingen die elkaar na 0,2 seconden opvolgen in een duidelijk periodiek patroon, vergelijkbaar met een kloppend hart. “Dit is ongebruikelijk,” vertelt onderzoeker Daniele Michilli. “Het signaal duurde niet alleen erg lang – ongeveer drie seconden – maar we merkten periodieke pieken op die opmerkelijk nauwkeurig waren.” Dit alles maakt FRB 20191221A de langstdurende snelle radioflits met het duidelijkste periodieke patroon dat tot nu toe is gedetecteerd.

Bron
Waar dit signaal vandaan komt? De vreemde radioflits lijkt zijn oorsprong te vinden in een ver sterrenstelsel, op enkele miljarden lichtjaren afstand van de aarde. Wat de bron precies is blijft een mysterie, al vermoeden astronomen dat het signaal afkomstig is van een pulsar of een magnetar; twee verschillende soorten neutronensterren (extreem dichte, snel draaiende ingestorte kernen van gigantische sterren). “Er bestaan niet veel objecten in het universum die periodiek signalen uitzenden,” stelt Michilli. “Voorbeelden uit ons eigen melkwegstelsel zijn pulsars en magnetars. Deze roteren en produceren stralingsbundels die lijken op het uitgestraalde licht van een vuurtoren. We denken dan ook dat het nieuw ontdekte signaal van een magnetar of krachtige pulsar afkomstig kan zijn.”

Vergelijking
Bij het analyseren van het patroon van de uitbarstingen van FRB 20191221A, vonden de onderzoekers opvallende overeenkomsten met emissies van pulsars en magnetars uit onze eigen Melkweg. Maar ze stuitten tevens op verschillen. Het grootste verschil is dat FRB 20191221A meer dan een miljoen keer helderder lijkt te zijn. “Uit de eigenschappen van dit nieuwe signaal kunnen we opmaken dat er zich rond de bron een plasmawolk bevindt die extreem turbulent is,” concludeert Michilli.

Meer flitsen
De onderzoekers hopen meer periodieke flitsen van dezelfde bron te detecteren, die vervolgens gebruikt kunnen worden als een astrofysische klok. De frequentie van de uitbarstingen zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om de snelheid te meten waarmee het universum uitdijt. Maar dat niet alleen. Als er namelijk meer uitbarstingen worden opgevangen, kan dit tevens helpen om meer over de nog altijd raadselachtige bron en zijn karakter te weten te komen, naast dat het ons begrip van neutronensterren in het algemeen uitbreidt.

“Deze detectie roept de vraag op wat dit vreemde signaal veroorzaakt; een signaal dat we nog nooit eerder hebben gezien,” zegt Michilli. “Ook roept het de vraag op hoe we dit signaal kunnen gebruiken om het universum te bestuderen.” Op de antwoorden hoeven we misschien niet eens zo lang meer te wachten. Want toekomstige telescopen beloven duizenden snelle radioflitsen per maand te ontdekken. Grote kans dat astronomen dan ook veel meer soortgelijke periodieke signalen vinden, wat mogelijk veel bestaande mysteries zou kunnen ontraadselen.