Een mysterieuze snelle radio-explosie in de ruimte heeft een ‘hartslag’-patroon.

Astronomen schatten dat het signaal afkomstig was van een sterrenstelsel op ongeveer een miljard lichtjaar afstand, maar de exacte locatie en oorzaak van de explosie zijn onbekend. Een gedetailleerde studie van de bevindingen, woensdag gepubliceerd in het tijdschrift de natuur temperen.

Deze telescoop, die sinds 2018 in bedrijf is, houdt constant de lucht in de gaten en is naast snelle radioflitsen gevoelig voor radiogolven die worden uitgezonden door waterstof tot ver in het heelal.

Astronomen die CHIME gebruikten, ontdekten op 21 december 2019 iets dat meteen hun aandacht trok: een snelle radio-uitbarsting die “in veel opzichten vreemd” was, aldus Danielle Mitchell, een postdoctoraal onderzoeker. aan het Kavli Institute for Astrophysics and Space Research aan het Massachusetts Institute of Technology.

Het signaal, FRB 20191221A genaamd, duurde tot drie seconden – ongeveer 1.000 keer langer dan typische snelle radio-uitbarstingen.

Michelli hield de gegevens in de gaten, zoals ontvangen van CHIME, toen de explosie plaatsvond. Het signaal is de langstdurende snelle radiogolf tot nu toe.

“Het was buitengewoon”, zei Micheli. “Het was niet erg lang en duurde ongeveer drie seconden, maar er waren periodieke pieken die opmerkelijk nauwkeurig waren, waarbij elke milliseconde – boem, boem, boem – als een hartslag werd uitgezonden. Dit is de eerste keer dat hetzelfde signaal periodiek is geweest .” “

Hoewel FRB 20191221A nog moet worden gerepliceerd, “wordt het signaal gevormd door een reeks opeenvolgende pieken die we met ongeveer 0,2 seconden van elkaar gescheiden hebben gevonden”, zei hij in een e-mail.

onbekende bron

Micheli zei dat het onderzoeksteam het exacte sterrenstelsel niet kent waaruit de explosie is voortgekomen, en zelfs de schatting van de afstand tot een miljard lichtjaar is “zeer onzeker”. Hoewel CHIME klaar is om naar batches radiogolven te zoeken, zijn ze niet erg goed in het lokaliseren van hun oorsprong.

CHIME wordt echter ontwikkeld door middel van een project waarbij extra telescopen, die momenteel in aanbouw zijn, samen zullen monitoren en in staat zijn om radio-uitbarstingen van specifieke sterrenstelsels te trianguleren, zei hij.

Maar het signaal bevat aanwijzingen over waar het vandaan kwam en wat het zou kunnen hebben veroorzaakt.

“CHIME heeft nu veel FRB’s met verschillende kenmerken gedetecteerd”, zei Micheli. “We hebben sommigen zien leven in zeer turbulente wolken, terwijl anderen in schone omgevingen lijken te zijn. Uit de kenmerken van dit nieuwe signaal kunnen we zeggen dat er rond deze bron een plasmawolk is die zeer turbulent moet zijn.”

Toen de onderzoekers FRB 20191221A analyseerden, was het signaal vergelijkbaar met emissies van twee verschillende soorten neutronensterren, of de dichte overblijfselen na de dood van een gigantische ster, radio- en magnetische pulsars genoemd.

Magnetars zijn neutronensterren met ongelooflijk sterke magnetische velden, terwijl radiopulsars radiogolven uitzenden die lijken te pulseren als de neutronenster draait. Beide stellaire objecten creëren een signaal dat lijkt op de straal die uit een vuurtoren flitst.

De snelle radio-uitbarsting blijkt een miljoen keer helderder te zijn dan deze emissies. “We denken dat dit nieuwe signaal een magnetar of een pulsar voor doping kan zijn”, zei Micheli.

Het onderzoeksteam zal CHIME blijven gebruiken om de lucht te bewaken om meer signalen van deze radio-uitbarsting te krijgen, evenals andere met een vergelijkbaar periodiek signaal. De frequentie van radiogolven en hoe ze veranderen, kan worden gebruikt om astronomen te helpen meer te weten te komen over de snelheid waarmee het universum uitdijt.

“Deze ontdekking roept de vraag op wat dit extreme signaal zou kunnen veroorzaken dat we nog niet eerder hebben gezien, en hoe we dit signaal kunnen gebruiken om het universum te bestuderen,” zei Micheli. “Toekomstige telescopen beloven duizenden FRB’s per maand te detecteren, waarna we mogelijk meer van deze periodieke signalen kunnen vinden.”