Mysterieuze snelle radioflits duikt steeds weer op

Astronomen hebben voor het eerst een zogeheten ‘snelle radioflits' van een bron buiten onze Melkweg ontdekt die niet één, maar in totaal elf keer van zich heeft laten horen. FRB 121102 is ontdekt met de 305 meter grote Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico. Aan het onderzoek werkten twee astronomen mee uit Nederland, onder wie ‘corresponding author' Jason Hessels (Astron/UvA). Het resultaat is online gepubliceerd in Nature.

De snelle radioflitsen (fast radio bursts - FRB's) zijn al een decenniumlang een raadsel voor sterrenkundigen. Het handjevol eerder ontdekte FRB's leek steeds afkomstig van een eenmalige gebeurtenis. Daardoor gaan de meeste theorieën over de herkomst van de flitsen uit van zeer heftige gebeurtenissen die een bron vernietigen, zoals een ster die als supernova ontploft of een neutronenster die in een zwart gat valt. 

Eerste auteur Laura Spitler (Max Planck Instituut voor Radioastronomie, Bonn, Duitsland) stelt dat "in ieder geval sommige FRB's hun oorsprong lijken te vinden in zeer energierijke roterende neutronensterren, die regelmatig extreem heldere flitsen produceren". 

Toen promovendus en tweede auteur Paul Scholz (McGill University, Montreal, Canada) eind 2015 waarnemingen van eerder dat jaar analyseerde, ontdekte hij in de data een flits met dezelfde eigenschappen als de oorspronkelijke FRB 121102 die hetzelfde team drie jaar eerder had ontdekt. Nader speurwerk leerde dat er sinds de ontdekking in 2012 in totaal tien nieuwe uitbarstingen van FRB 121102 waren geweest. 

  

Tegenstrijdig

Intrigerend is dat de nieuwste bevinding van de Arecibo-radiotelescoop ingaat tegen de resultaten van een vorige week in Nature gepubliceerd onderzoek, van een ander team. In dat onderzoek wordt gesuggereerd dat FRB's afkomstig zijn van gewelddadige gebeurtenissen in het heelal, zoals gammaflitsen, die zichzelf niet herhalen. "Het is echter mogelijk dat er ten minste twee soorten FRB's bestaan", zegt Hessels. "In dat geval is de tegenstrijdigheid tussen de twee onderzoeksresultaten opgelost".

Om de precieze aard en herkomst van de extragalactische FRB's, die slechts een paar duizendsten van een seconde duren, te achterhalen, hebben astronomen nog krachtiger telescopen nodig. "Interferometrie is daarvoor de oplossing," zegt Hessels. Daarbij worden radiotelescopen over de hele wereld gekoppeld aan Arecibo om zo een virtuele, nog veel grotere te vormen. Hessels: "Zodra we weten wat de locatie is van onze FRB, kunnen we de waarnemingen vergelijken met die van optische en röntgentelescopen. Het zou een volgende grote doorbraak zijn als we op die plek een sterrenstelsel ontdekken, zodat we de eigenschappen van de bron kunnen begrijpen."

"A repeating fast radio burst", L. G. Spitler, P. Scholz, J. W. T. Hessels, S. Bogdanov, A. Brazier, F. Camilo, S. Chatterjee, J. M. Cordes, F. Crawford, J. Deneva, R. D. Ferdman, P. C. C. Freire, V. M. Kaspi, P. Lazarus, R. Lynch, E. C. Madsen, M. A. McLaughlin, C. Patel, S. M. Ransom, A. Seymour, I. H. Stairs, B. W. Stappers, J. van Leeuwen & W. W. Zhu.  
Nederlandse co-auteurs: J. W. T. Hessels (Astron/UvA); J. van Leeuwen (Astron/UvA),
DOI: 10.1038/nature17168