25 september 2022

Repeterende ‘snelle radioflits’ uit nabij spiraalstelsel vergroot mysterie over de oorsprong van deze signalen

Artistieke impressie van de lokalisatie van FRB 180916.J0158+65 (ook bekend als R3) in zijn gast-sterrenstelsel SDSS J015800.28+654253.0. De afbeelding van het gast-sterrenstelsel komt van de Gemini-North-telescoop op Mauna Kea in Hawaï. De flits is gebaseerd op data die zijn verkregen met 100-meter Effelsberg-radiotelescoop in Duitsland. De acht afgebeelde radioschotels maken deel uit van het European Very-long-baseline-interferometry Network (EVN). De koepel is die van Gemini-North. Credit: Danielle Futselaar (artsource.nl)

Telescopen van het European VLBI Network (EVN) hebben een repeterende snelle radioflits waargenomen, afkomstig uit een spiraalvormig sterrenstelsel zoals het onze. De fast radio burst (FRB) is de dichtstbijzijnde die ooit is gelokaliseerd, en is aangetroffen in een omgeving die radicaal afwijkt van die van eerdere flitsen. Door deze ontdekking moeten astronomen hun ideeën over de oorsprong van de geheimzinnige extragalactische signalen opnieuw bijstellen. Het resultaat werd bekendgemaakt op de 235ste bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) in Honolulu, Hawaï, VS, en verschijnt vandaag in Nature.

Het is voor astronomen een raadsel waar de korte, hevige uitbarstingen van radiostraling vandaan komen. Hoewel deze uitbarstingen maar eenduizendste van een seconde duren, zijn er tot nu toe al honderden gedetecteerd. Van slechts vier FRB’s is de exacte bron bekend.

Beeld van SDSS J015800.28+654253.0, het gast-sterrenstelsel van 180916.J0158+65 (ook bekend als R3), verkregen met de 8-meter Gemini-North-telescoop. Credit: Shriharsh Tendulkar / Gemini Observatory.

In 2016 werd vastgesteld dat een van deze vier gelokaliseerde bronnen zich op onvoorspelbare wijze herhaalde. De betreffende radioflitsen kwam steeds uit de richting van hetzelfde stukje hemel. Sindsdien maken onderzoekers onderscheid tussen FRB’s waarvan slechts één uitbarsting is waargenomen (niet-repeterende) en die waarvan meerdere radioflitsen zijn geregistreerd (repeterende).

“De meervoudige flitsen die we van de eerste repeterende FRB hebben gezien, kwamen voort uit heel specifieke en extreme omstandigheden in een heel klein (dwerg)sterrenstelsel,” zegt Benito Marcote van het Joint Institute for VLBI ERIC en hoofdauteur van het huidige artikel. “Die ontdekking vormde het eerste stukje van de puzzel, maar riep meer vragen op dan zij beantwoordde, zoals de vraag of er een fundamenteel verschil bestaat tussen repeterende en niet-repeterende FRB’s. En nu hebben we een tweede repeterende FRB gelokaliseerd, die onze eerdere ideeën over wat de bron van deze radioflitsen kan zijn weer in twijfel trekt.”

Kaart met de telescopen van het Europese Network (EVN) die bij de waarneming zijn gebruikt. Credit: Paul Boven (JIVE). Satellietbeeld: Blue Marble Next Generation, met dank aan NASA Visible Earth (visibleearth.nasa.gov)9

Op 19 juni 2019 deden acht telescopen van het European VLBI Network (EVN) gelijktijdige waarnemingen van een radiobron die bekendstaat als FRB 180916.J0158+65. Deze bron was al in 2018 ontdekt met de CHIME-telescoop in Canada, en dat stelde het team onder leiding van Marcote in staat om met het EVN met zeer hoge resolutie naar FRB 180916.J0158+65 te kijken. In de loop van vijf uur namen de onderzoekers vier radioflitsen waar, die stuk voor stuk minder dan tweeduizendste van een seconde duurden. De hoge resolutie werd bereikt door de combinatie van radiotelescopen, verspreid over de wereld. Dankzij deze techniek, die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) wordt genoemd, konden ze vaststellen dat de radioflitsen allemaal afkomstig waren uit een gebied aan de hemel van slechts ongeveer zeven lichtjaar groot. Deze lokalisatie is vergelijkbaar met het vanaf de aarde opsporen van een mens op de maan.

Met behulp van deze locatie kon het team waarnemingen doen met een van de grootste optische telescopen ter wereld, de 8-meter Gemini North op Mauna Kea (Hawaï). Door de omgeving van de bron te onderzoeken stelden de astronomen vast dat de radioflitsen afkomstig zijn uit een spiraalstelsel (SDSS J015800.28+654253.0) dat 500 miljoen lichtjaar van de aarde is verwijderd, en – meer specifiek – uit een gebied in dat stelsel waar veel stervorming plaatsvindt.

“De gevonden locatie is compleet anders dan die van de eerder gelokaliseerde repeterende FRB, maar verschilt ook van alle andere onderzochte FRB’s,” legt Kenzie Nimmo, promovendus aan de Universiteit van Amsterdam, uit. “De verschillen tussen repeterende en niet-repeterende snelle radioflitsen zijn dus minder duidelijk, en we denken nu dat deze verschijnselen niet gebonden zijn aan een specifiek type sterrenstelsel of omgeving. Het zou zomaar kunnen zijn dat FRB’s op een grote verscheidenheid aan locaties in het heelal kunnen optreden en alleen specifieke omstandigheden vereisen om waarneembaar te zijn.”

Hoewel het huidige onderzoek eerdere aannames in twijfel trekt, is deze FRB de meest nabije die ooit is waargenomen. Dat stelt astronomen in de gelegenheid om dit verschijnsel gedetailleerder dan ooit te onderzoeken.

“We hopen dat verder onderzoek duidelijk zal maken onder welke omstandigheden deze geheimzinnige flitsen ontstaan. We streven ernaar om meer FRB’s nauwkeurig te lokaliseren en uiteindelijk hun ontstaan te begrijpen,” besluit corresponderend auteur van het onderzoek, Jason Hessels (Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON) en de Universiteit van Amsterdam). Bron: Astronomie.nl

Comments

  1. Avatar foto Enceladus zegt

    Ik las elders dat er sprake is van een twintigdaagse cyclus, waarbij het zestien dagen stil is en er vervolgens gedurende vier dagen sprake is van ongeveer elk uur een radioflits. Dat lijkt te wijzen op een radiobron die zich op een roterend object bevindt.

    De aarde bevindt zich dan twintig procent van de tijd in de bundel die wordt uitgezonden. Dat wijst er volgens mij op dat de bron niet specifiek in één richting uitzendt.

    Zie: https://phys.org/news/2020-02-fast-radio-steady-day.html

    Groet,
    Gert (Enceladus)

  2. In de tekst van je link lees ik:

    “The FRB signals were observed to arrive approximately once an hour for four days and then suddenly cease—only to start up again 12 days later.”

    Het is dan toch een 16-daagse cyclus?

    Niet dat het nou zo veel uitmaakt, volgens mij wordt je conclusie wel onderschreven.

    • Avatar foto Enceladus zegt

      Ja, je hebt gelijk. Ik had elders op een Nederlandstalige site gelezen dat het zestien dagen stil en vier dagen signalen is. Maar dat klopt dus niet.

      Het moet dus zijn: de aarde bevindt zicht 25% van de tijd in de bundel die wordt uitgezonden en dat wijst erop dat de bron niet specifiek in één richting uitzendt.

      Groet,
      Gert (Enceladus)

  3. Ik begrijp niet dat zo´n losse EM spike de naam burst heeft gekregen, het is helemaal geen burst.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: