FRB121102 komt uit een zeer extreme omgeving zetten.

Dat heeft een internationaal team van astronomen – waaronder ook enkele Nederlanders – ontdekt. Nieuwe waarnemingen suggereren dat de flitsen afkomstig zijn van een neutronenster die zich óf in de onmiddellijke nabijheid van een zwaar zwart gat óf in een zeer energierijke nevel bevindt.

Wat is een snelle radioflits?
Snelle radioflitsen zijn astrofysische verschijnselen die kort optreden – hooguit enkele milliseconden – en waarbij een enorme hoeveelheid energie vrijkomt. Onderzoek heeft aangetoond dat het een extragalactisch verschijnsel is: de bron van deze radioflitsen ligt dus buiten ons sterrenstelsels. Hoe de snelle radioflitsen precies ontstaan, is onduidelijk. In eerste instantie dachten onderzoekers dat ze het levenslicht zagen tijdens catastrofale gebeurtenissen, zoals een botsing tussen twee neutronensterren. Maar die theorie werd ruw van tafel geveegd met de ontdekking van FRB 121102. Deze radioflits gaf namelijk meerdere malen acte de présence. Het is tot op de dag van vandaag echter de enige repeterende snelle radioflits die onderzoekers hebben ontdekt.

Dwergsterrenstelsel
Vorig jaar lukte het onderzoekers al om de bron van de repeterende snelle radioflits FRB 121102 te lokaliseren. De radioflits bleek toen afkomstig te zijn uit een dwergsterrenstelsel dat op zo’n 3 miljard lichtjaar afstand van de aarde staat. Astronomen hebben de radioflitsen nu nog eens onder de loep genomen en twee belangrijke ontdekkingen gedaan. Allereerst ontdekten ze dat het licht van de radioflitsen sterk gepolariseerd is (oftewel een voorkeursoriëntatie heeft). Daarnaast is het licht ‘gedraaid’, wat weer te wijten is aan een sterk magneetveld. Het gaat daarbij om een extreme draaiing: 500 keer groter dan ooit bij een andere bron van radioflitsen is gezien. Een dergelijke extreme draaiing is tot op heden alleen waargenomen in de nabijheid van een superzwaar zwart gat (zoals dat in het hart van onze Melkweg bijvoorbeeld). Het wijst er dan ook sterk op dat de bron van deze radioflitsen – volgens de onderzoekers gaat het waarschijnlijk om een neutronenster – dicht bij een zwaar zwart gat staat. Een alternatieve mogelijkheid is dat de neutronenster in een energierijke nevel of een supernovarestant staat.

Nieuwe waarneemmethode
De nieuwe bevindingen zijn gebaseerd op onderzoek waarbij de astronomen de snelle radioflitsen op hogere radiofrequenties waar hebben genomen dan ooit tevoren. “We hebben hiervoor een nieuwe waarneemmethode ontwikkeld op de Arecibo-telescoop,” vertelt onderzoeker Andrew Seymour. “Onze collega’s van de Green Bank Telescope hebben de resultaten bevestigd met waarnemingen op nog hogere radiofrequenties. Bovendien ontdekten we dat één van de flitsen korter duurde dan 30 microseconden. Dat ondersteunt ons idee dat de flitsen afkomstig zijn van een neutronenster in een extreme omgeving van gemagnetiseerd plasma.”

Curieus
“FRB121102 was al uniek vanwege het feit dat hij meerdere keren van zich heeft laten horen, maar met zijn enorme Faraday-effect (de draaiing van radiogolven door toedoen van een magneetveld, red.) wordt hij steeds curieuzer,” vertelt onderzoeker Daniele Michilli. “We hebben nog geen idee of er een verband is tussen deze twee eigenschappen.”

Het onderzoek naar FRB121102 gaat dan ook door. Daarbij wordt met name gekeken hoe de eigenschappen van de radioflitsen door de tijd heen veranderen. “We hopen met deze waarnemingen te kunnen vaststellen of de neutronenster zich nabij een zwart gat of in een krachtige nevel bevindt,” aldus onderzoeker Jason Hessels.