Wetenschappers lokaliseren verste snelle radioflits ooit gezien
Astronomen hebben de verste snelle radioflits ooit geregistreerd opgevangen en gelokaliseerd, een milliseconde durende flits van radio-energie die al meer dan tien miljard jaar door de ruimte reist. Het signaal, gecatalogiseerd als FRB 20240304B, werd herleid tot een sterrenstelsel dat ongeveer drie miljard jaar na de oerknal ontstond, volgens een internationaal team onder leiding van onderzoekers aan de Universiteit van Sydney. Het werk werd gepubliceerd in het tijdschrift Science.
De ontdekking meer dan verdubbelt de afstand van de vorige recordhouder. Snelle radioflitsen zijn intense pulsen van radiogolven die slechts een fractie van een seconde duren, maar in het radio deel van het spectrum kortstondig hele sterrenstelsels kunnen overtreffen in helderheid. Sinds de eerste in 2007 werd gedetecteerd, hebben astronomen er honderden geregistreerd, toch blijven hun oorsprongen een van de hardnekkigste puzzels in de moderne astrofysica.
Een flits vinden is één ding; uitzoeken waar hij vandaan komt is iets anders. Het team combineerde twee heel verschillende instrumenten om beide te doen. Zuid-Afrika’s MeerKAT-radiotelescooparray, een netwerk van schotels in de semi-woestijn Karoo, ving de flits eerst op en vernauwde de positie aan de hemel. Daarna keek de James Webb-ruimtetelescoop, die infrarood observeert vanaf een uitkijkpunt op ongeveer 1,5 miljoen kilometer van de aarde, naar dat stukje hemel en identificeerde het zwakke gaststerrenstelsel.
Die combinatie is belangrijk. Radiotelescopen zijn goed in het opvangen van de flits, maar slecht in het precies bepalen welk sterrenstelsel hem produceerde, omdat de signalen zo kort en zo ver weg zijn. Webb’s scherpe infraroodoog kan extreem verre sterrenstelsels onderscheiden die voor de meeste andere observatoria onzichtbaar zouden zijn. Samen stelden ze de onderzoekers in staat de flits aan een specifiek sterrenstelsel te koppelen en vervolgens de afstand te schatten aan de hand van de manier waarop de expansie van het heelal het licht op zijn reis heeft uitgerekt.
Omdat radiogolven door de ruimte reizen, passeren ze wolken van elektronen die tussen sterrenstelsels verspreid liggen. Hoe meer materiaal het signaal van een flits doorkruist, hoe meer de aankomst in de tijd wordt uitgesmeerd. Dat maakt verre flitsen nuttig als sondes van de dunne, diffuse materie die de ruimte tussen sterrenstelsels vult — materiaal dat anders bijna onmogelijk direct in kaart te brengen is.
“Dit resultaat is een stap naar het begrijpen waar snelle radioflitsen vandaan komen en wat ze ons over het heelal kunnen vertellen,” zeiden de onderzoekers, en merkten op dat de extreme afstand van de flits het een waardevolle test maakt van hoeveel gewone materie zich in de kosmische leegtes bevindt. Astronomen geloven dat de meeste flitsen worden geproduceerd door sterk gemagnetiseerde neutronensterren, bekend als magnetars, hoewel het exacte mechanisme nog wordt bediscussieerd.
Voorlopig voegt de bevinding een verre datapunt toe aan een kleine maar groeiende steekproef. Elke goed gelokaliseerde flits helpt bij het kalibreren van modellen van hoe materie over de kosmos is verdeeld. Het team verwacht dat radiofaciliteiten van de volgende generatie, met bredere gezichtsvelden en grotere gevoeligheid, veel meer verre flitsen zullen detecteren — en het record misschien weer verder naar buiten zullen duwen.