Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van de Nederlandse promovendus Mark Snelders (ASTRON en Universiteit van Amsterdam) heeft radiopulsen uit het verre heelal ontdekt die slechts miljoensten van een seconde duren. Ze vonden deze microsecondeflitsen na minutieus onderzoek aan archiefgegevens van een bekende millisecondebron. Het is onduidelijk hoe de ultrasnelle flitsen ontstaan. De sterrenkundigen publiceren hun bevindingen in Nature Astronomy.
Artistieke weergave van de ontdekking van microsecondeflitsen. Op de voorgrond staat de Green Bank Telescope (Verenigde Staten) waarmee het onderzoek is gedaan. Inkomende radiogolven zijn weergeven als witte, rode en oranje strepen die elkaar snel opvolgen. De lange rode strepen zijn eerder bekende millisecondeflitsen. (c) Daniëlle Futselaar/www.artsource.nl
Snelle radioflitsen (in het Engels fast radio bursts of FRB’s) zijn onvoorspelbare, extreem korte flitsen van radiogolven ver voorbij onze Melkweg. Ze worden mogelijk veroorzaakt door magnetische neutronensterren, ofwel magnetars. De eerste flitsen werden in 2007 ontdekt. Tot nu toe werden vooral flitsen gezien die langer dan een duizendste van een seconde duren en evenveel energie uitzenden als onze zon in een dag.
In 2022 bedachten onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam en ASTRON dat er wel eens flitsers konden bestaan die niet duizendsten, maar slechts miljoensten van een seconde zouden duren. “Tijdens onze groepsbijeenkomsten hadden we het er vaak over,” zegt Mark Snelders, promovendus aan ASTRON en de Universiteit van Amsterdam, en leider van het onderzoek dat de ultrasnelle flitser op het spoor kwam. “Toevallig kwam ik erachter dat er een openbare dataset bestond die we hiervoor konden gebruiken. Daar zijn we met de stofkam doorheen gegaan.”
Vijf uur aan gegevens
De Nederlandse onderzoekers gebruikten een openbaar archief van het Breakthrough Listen, een project dat bedoeld is om te zoeken naar buitenaards leven. Dat archief, afkomstig van de Green Bank Telescope (Verenigde Staten), bevatte vijf uur aan gegevens van de bekende herhalende radioflitser FRB 20121102A die zich zo’n drie miljard lichtjaar van ons vandaan in de richting van het sterrenbeeld Voerman bevindt.
De gegevens van de radioflitser zijn wel wat te vergelijken met een film. De onderzoekers verdeelden van de eerste dertig minuten aan gegevens elke seconde in een half miljoen losse beelden. Vervolgens gingen ze met behulp van softwarefilters en machine learning op zoek naar uitschieters. Zo ontdekten ze acht ultrasnelle flitsen die slechts tien miljoensten van een seconde of korter duurden.
Nu de eerste ultrasnelle microsecondeflitser is aangetoond, verwachten de onderzoekers meer van dit soort flitsers te vinden. Al is dat nog niet zo gemakkelijk, want sommige databestanden zijn te grofmazig om in een half miljoen stukjes per seconde te hakken.
Uiteindelijk willen de onderzoekers de flitsers gebruiken om een soort plattegrond te maken van de ruimte tussen sterren en sterrenstelsels. Met zo’n kaart kunnen ze beter begrijpen hoe sterrenstelsels gevoed worden door het omringende gas.
(c) Daniëlle Futselaar/www.artsource.nl
Wetenschappelijk artikel
Detection of ultra-fast radio bursts from FRB 20121102A. Door: M.P. Snelders et al. In: Nature Astronomy, 19 oktober 2023.
Bron: Astronomie.nl.
Speak Your Mind