Iets in het heelal stuurt om de 16 dagen radiogolven naar ons toe

Vanuit een sterrenstelsel op zo’n 500 miljoen lichtjaren afstand van de Aarde worden mysterieuze radiosignalen gestuurd in een cyclus van zestien dagen. Dat blijkt uit een nieuw Canadees onderzoek. Het is de eerste keer dat wetenschappers een regelmaat in zulke signalen – die ook wel bekendstaan als ‘fast radio bursts’ (FRB) – ontdekken, en het is een belangrijke stap in de zoektocht naar de herkomst van deze golven.

FRB’s behoren tot de grootste mysteriën waar ruimtewetenschappers zich de afgelopen jaren over hebben gebogen. De radiogolven zijn voor het eerst waargenomen in 2007 en worden geproduceerd door energetische bronnen, maar waar ze verder precies voor dienen weet niemand. Wat ze ook mysterieus maakt is dat sommige eenmalig door een bepaald deel van de lucht schieten, terwijl andere juist meerdere keren richting de aarde flitsen.

De timing en het ritme van deze laatste groep leek altijd wat willekeurig. Maar dat is veranderd toen het Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project (CHIME/FRB), een groep die FRB’s observeert en onderzoekt, ontdekte dat een van deze ‘repeaters’ een regelmatig ritme had: de FRB 180916.J0158+65.

Het team van CHIME/FRB hield tussen september 2018 en oktober 2019 de golven in de gaten via een radiotelescoop in British Columbia. Tijdens die periode waren de golven steeds vier dagen lang actief, waarna ze twaalf dagen weer afwezig waren, en daarna weer volgens hetzelfde riedeltje terugkwamen. Bij sommige cycli waren de flitsen niet zichtbaar, maar als dat wel zo was paste het precies in een interval van zestien dagen.

“Onze conclusie is dat dit de eerste gedetecteerde regelmaat is bij een FRB-bron,” zegt het team in het paper dat eind januari op arXiv werd gepubliceerd. “De ontdekking van het ritme van 16,35 dagen in een herhalende FRB-bron, is een belangrijke aanwijzing voor de aard van dit object.”

Wetenschappers hebben de bron van deze specifieke FRB onlangs herleid tot een sterrenstelsel dat SDSS J015800.28+654253.0 heet en op ongeveer een half miljard lichtjaar van de aarde ligt. Dat lijkt misschien een enorme afstand, maar eigenlijk is dit de dichtstbijzijnde FRB die ooit is waargenomen.

Hoewel we weten waar de FRB is, weten we nog steeds niet wát het is. Het ritme van de FRB suggereert dat hij wordt gemoduleerd door zijn omgeving. Als de bron van de FRB in een baan rond een compact object draait, zoals een zwart gat, dan bereikt de flits onze planeet misschien alleen op bepaalde punten in zijn baan. Dat scenario komt mogelijk overeen met de waargenomen cyclus van zestien dagen.

Het is ook mogelijk dat we een binair systeem zien, waarin een hyperreus en de ineengestorte kern van een reuzenster zitten – beter bekend als een neutronenster. Dat blijkt uit een onderzoek van een ander team dat naar dezelfde data heeft gekeken, en afgelopen woensdag op arXiv werd gepubliceerd. In dat scenario zou de neutronenster radiopulsen uitstoten, maar zouden die signalen periodiek verborgen worden door de ondoorzichtige, uitstromende winden van zijn gigantische metgezel.

En in nog een ander scenario wordt het ritme van de FRB niet getemperd door een ander object, en worden de pulsen rechtstreeks vanuit de bron uitgezonden. Wetenschappers hebben eerder gesuggereerd dat de straling van neutronensterren met een extreem sterk magnetisch veld, magnetars genoemd, de bron zou kunnen zijn van sommige FRB’s. Maar aangezien magnetars de neiging hebben om elke paar seconden te roteren, komt de cyclus van zestien dagen niet overeen met het profiel van een op een magnetar gebaseerde FRB.

Uiteindelijk hoopt het CHIME/FRB-team vergelijkbare patronen te ontdekken in het handjevol bekende FRB’s, om te zien om deze cycli gebruikelijk zijn. De wetenschappers zijn ook van plan om FRB 180916.J0158+65 nauwlettend in de gaten te houden, terwijl-ie nog actief is. Hopelijk kunnen ze zo andere details ontdekken die er mogelijk toe leiden dat de FRB geïdentificeerd wordt.

Wetenschappers staan al meer dan tien jaar versteld van FRB’s, maar nieuwe faciliteiten zoals CHIME onthullen elk jaar nieuwe details over deze bijzondere gebeurtenissen. Hoewel we nog steeds niet weten wat deze opmerkelijke signalen precies uitstraalt, is het een belangrijke ontdekking dat de FRB een duidelijk ritme heeft. Daar kunnen de wetenschappers absoluut verder op bouwen. Dit artikel verscheen oorspronkelijk op VICE US.