Kosmisch raadsel

Snelle radioflitsen stellen sterrenkundigen al tien jaar voor een raadsel. Deze opmerkelijk heldere, maar extreem korte flitsen van radiogolven, in het Engels fast radio bursts genoemd, bereiken de aarde meestal vanuit sterrenstelsels die zich miljarden lichtjaren bij ons vandaan bevinden. Daardoor was het tot nu toe onduidelijk hoe deze flitsen precies werden veroorzaakt.

In april 2020 werd echter voor het eerst een snelle radioflits gedetecteerd die uit onze eigen Melkweg moest komen. De flits kwam van SGR 1935+2154 in het sterrenbeeld Vosje (Vulpecula) op slechts 25.000 lichtjaar van de aarde. SGR 1935+2154 is een zogeheten magnetar. Dat is een neutronenster met een sterk magnetisch veld.

Omdat één enkele flits nog geen hard bewijs is, besloot een team van wetenschappers onder leiding van Franz Kirsten (Chalmers University, Zweden) vier van de beste radiotelescopen van Europa op SGR 1935+2154 te richten. Het gaat om een telescoop van ASTRON in Westerbork, twee telescopen bij het Onsala Space Observatory in Chalmers (Zweden) en een telescoop in Toruń, Polen.

Minder intens

Op 24 mei, om 23.19 uur ving de telescoop van ASTRON twee snelle radioflitsen op van elk een milliseconde lang en 1,4 seconden na elkaar. Mede-onderzoeker Kenzie Nimmo (ASTRON en Universiteit van Amsterdam) zegt daarover: 'De flitsen leken sterk op de fast radio bursts die we vanuit het verre heelal kennen. Die van ons zijn alleen minder intens.'

Teamlid Mark Snelders (UvA) vult aan: 'Net als de verre flitsers lijkt SGR 1935+2154 willekeurig te flitsen en met grote variatie in helderheid. De helderste flitsen van deze magnetar zijn minstens tien miljoen keer zo fel als de minst felle uitbarstingen.'

De onderzoekers vermoeden dat de uitbarsting van 24 mei ontstond door een grote verstoring in de magnetosfeer, dichtbij het oppervlak van de neutronenster. Andere mogelijke verklaringen, zoals schokgolven verder bij de ster vandaan, lijken minder waarschijnlijk.

Het onderzoeksteam wil in de toekomst SGR 1935+2154 met radiotelescopen in de gaten blijven houden. Ook willen ze andere nabije magnetars bestuderen om erachter te komen hoe precies deze extreme sterren hun korte uitbarstingen van straling bewerkstelligen. Teamlid en fastradioburst-specialist Jason Hessels (ASTRON en UvA) legt uit: 'We vermoeden nu dat de fast radio bursts buiten ons eigen sterrenstelsel ook door magnetars worden veroorzaakt. Als dat het geval is, dan creëren de magnetars radiogolven die constant door het universum zigzaggen. En het mooie is dat veel van deze golven binnen het bereik liggen van telescopen met een bescheiden formaat, zoals die van ons.'

Publicatiedetails

Franz Kirsten, et al, Detection of two bright radio bursts from magnetar SGR 1935+2154, In Nature Astronomy, 16 november 2020. (Gratis preprint: https://arxiv.org/abs/2007.05101)