Snelle radioflitsen ontdekt vanuit onverwachte hoek

Snelle radioflitsen (Engels: fast radio bursts oftewel FRBs) zijn onvoorspelbare, extreem korte flitsen van radiostraling uit de ruimte. Astronomen proberen ze al te begrijpen sinds ze in 2007 voor het eerst werden ontdekt. Elke flits duurt slechts een duizendste van een seconde, maar toch komt daarbij evenveel energie vrij als onze zon in een dag afgeeft. Elke dag zijn er wel enkele honderden flitsen, verspreid over de hele hemel. De meeste komen van ver, uit sterrenstelsels op miljarden lichtjaren van de aarde.

In twee artikelen die deze week gelijktijdig in Nature en Nature Astronomy verschijnen, presenteert een internationaal team van astronomen waarnemingen die de oplossing van het mysterie een stap dichterbij brengen, terwijl ze ook nieuwe raadsels opwerpen. Het team wordt geleid door Franz Kirsten (Chalmers, Zweden, en het Nederlands instituut voor radioastronomie ASTRON, Nederland) en Kenzie Nimmo (ASTRON en Universiteit van Amsterdam).

Het team registreerde repeterende radioflitsen aan de rand van het relatief nabije spiraalvormige sterrenstelsel Messier 81 (M81), op ongeveer 12 miljoen lichtjaar afstand van de aarde. Daarmee is dit de dichtstbijzijnde bron van FRBs die tot nu toe is opgespoord. De radioflitsen kwamen verrassend genoeg uit de richting van een bolvormige sterrenhoop: een compacte cluster van zeer oude sterren, terwijl de meeste snelle radioflitsen juist afkomstig zijn van plekken waar zich veel jongere sterren bevinden.

Bijzondere magnetar

De wetenschappers vermoeden dat de bron van de radioflitsen een object is dat wel is voorspeld, maar nog nooit eerder is waargenomen: een neutronenster met een uitzonderlijk sterk magnetisch veld (‘magnetar’), die is ontstaan nadat een witte dwergster onder zijn eigen gewicht is ingestort.

Veel sterren in sterrenhopen vormen dubbelsterren, die uit twee witte dwergen kunnen bestaan. Soms naderen de sterren van zo’n dubbelster elkaar zo dicht dat de ene ster materiaal van de andere aantrekt. Zodra een van de witte dwergen genoeg extra massa van zijn begeleider heeft opgevangen, eindigt deze zijn bestaan als een neutronenster.

Tot grote verrassing van de astronomen duurden sommige radioflitsen korter dan verwacht: slechts enkele tientallen nanoseconden (een nanoseconde is een miljardste van een seconde). Dat betekent dat ze afkomstig moeten zijn uit een stukje ruimte dat kleiner is dan een voetbalveld, en misschien zelfs maar enkele tientallen meters groot is.

Toekomstige waarnemingen van de bolvormige sterrenhoop in M81 zullen moeten uitwijzen of de bron echt een bijzondere magnetar is of iets anders, bijvoorbeeld een zwart gat dat om een zware ster cirkelt.