Een magnetar uit ons eigen sterrenstelsel heeft radiogolven uitgezonden. En dat ondersteunt sterk het idee dat snelle radioflitsen afkomstig zijn van deze dode sterren.

Snelle radioflitsen zijn enorme uitbarstingen in de ruimte. Wetenschappers breken zich al jaar en dag het hoofd over deze bijzondere astrofysische fenomenen, die één van de grootste onopgeloste mysteries in de astronomie vertegenwoordigen. Want hoe ze precies ontstaan? Niemand die het weet. In een nieuwe studie hebben onderzoekers echter een dode ster uit ons eigen sterrenstelsel gesignaleerd die een redelijk herkenbare mix van straling uitzond. Zouden onderzoekers dan eindelijk de oorsprong van snelle radioflitsen hebben ontrafeld?

Meer over snelle radioflitsen
Snelle radioflitsen zijn enorme uitbarstingen in de ruimte, waarbij in korte tijd een gigantische hoeveelheid energie vrijkomt. Heel concreet gaat het vaak om uitbarstingen waarbij in 1 milliseconde tijd meer energie vrijkomt dan onze zon in 80 jaar genereert. Hoewel de snelle radioflitsen ons al sinds 2007 bekend zijn, is nog altijd onduidelijk hoe ze ontstaan. Wel weten we inmiddels dat ze er in twee ‘smaakjes’ zijn: er zijn eenmalige en repeterende radioflitsen. Onduidelijk is nog of deze twee ‘typen’ radioflitsen dezelfde oorsprong hebben of in feite twee totaal verschillende verschijnselen zijn.

Eind april vingen onderzoekers een uitbarsting van hoogenergetische röntgenstraling op van een magnetar – SGR 1935 + 2154 genaamd – uit ons eigen sterrenstelsel. De betreffende magnetar is zes jaar geleden ontdekt. Magnetars zijn in feite heel zeldzame neutronensterren: de supercompacte restanten van ontplofte zware sterren. Een neutronenster roteert snel, heeft een sterk magnetisch veld en een diameter van zo’n 20 kilometer, maar een massa groter dan de zon. Magnetars zijn jonge neutronensterren, met een uitzonderlijk krachtig magnetisch veld. Ze zijn vrij zeldzaam: tot op heden zijn er nog maar enkele tientallen van ontdekt. Kort nadat onderzoekers de uitbarsting uit de richting van SGR 1935 + 2154 hadden gedetecteerd, stuitten ze op iets verbazingwekkends: deze magnetar straalde niet alleen de gebruikelijke röntgenstraling uit, maar ook radiogolven.


Bijzonder
Deze detectie is om twee redenen bijzonder. Allereerst ondersteunt de vondst sterk het idee dat snelle radioflitsen afkomstig zijn van magnetars. En ten tweede, als deze magnetar echt radioflitsen uitzond, dan zou het voor het eerst zijn dat een dergelijke uitbarsting in ons eigen sterrenstelsel is waargenomen. Tot nu toe zijn namelijk alle opgevangen radioflitsen afkomstig van buiten het Melkwegstelsel.

Verband
Het zou dus kunnen dat er een verband bestaat tussen magnetars en snelle radioflitsen. Al houden onderzoekers een slag om de arm. “Er zijn verschillende voorspellingen gedaan om de oorsprong van snelle radioflitsen te verklaren met behulp van magnetars,” vertelt onderzoeker Carlo Ferrigno aan Scientias.nl. “Maar tot dusver zijn er geen snelle radioflitsen gevonden afkomstig van objecten in ons Melkwegstelsel. Daarnaast zijn er geen magnetars bekend in andere sterrenstelsels.” En dat zet de hypothese op losse schroeven. “Bovendien zijn radioflitsen helderder dan de waargenomen uitgezonden straling uit de richting van de magnetar en reizen ze langer door de ruimte,” vertelt Ferrigno. Het betekent dat de uitgestoten straling van SGR 1935 + 2154 vergeleken met andere gedetecteerde radioflitsen relatief zwak was. Toch is er ook een opmerkelijke overeenkomst tussen de uitgezonden straling van SGR 1935 + 2154 en snelle radioflitsen. “De helderheid komt overeen met die in de ‘zwakke staart’ van een snelle radioflits,” aldus Ferrigno.

Mogelijk
Toch sluiten onderzoekers niet uit dat magnetars snelle radioflitsen kunnen uitzenden. “Deze objecten hebben een extreem magnetisch veld,” legt Ferrigno uit. “En terwijl hij een catastrofale reorganisatie ondergaat, kan er veel energie worden uitgezonden. Bij dergelijke verschijnselen kun je elektromagnetische straling verwachten in het hele spectrum: van radio- tot gammastraling.” Sowieso hebben magnetars de laatste tijd steeds meer de interesse van astronomen gewekt. Dat komt omdat men denkt dat ze een sleutelrol spelen in het aansturen van een aantal verschillende gebeurtenissen in het heelal, van superheldere supernova-explosies tot verre en energetische uitbarstingen van gammastraling. Wat dat betreft zou het best kunnen kloppen dat de waargenomen magnetar radioflitsen uitzond, al zal verder onderzoek nodig zijn om deze aanname hard te maken.


Bronnen
Hoewel het dus mogelijk is dat magnetars radioflitsen uitzenden, kunnen er ook nog andere bronnen bestaan, omdat verschillende gedetecteerde signalen zich heel anders gedragen. Zo weten we bijvoorbeeld dat deze mysterieuze extragalactische signalen grofweg in twee categorieën onder te verdelen zijn: snelle radioflitsen die maar één keertje acte de présence geven (niet-repeterend) en snelle radioflitsen die dat herhaaldelijk doen (repeterend). En dat zou kunnen betekenen dat verschillende verschijnselen aan de wieg van radioflitsen kunnen staan. Het is daarom te voorbarig om alleen magnetars aan te wijzen als mogelijke bron. “Ik geloof dat dit slechts een eerste stap is in onze kennis,” zegt Ferrigno. “Veel theorieën kunnen nog zeker niet terzijde worden geschoven.”

Oplossing
In ieder geval komen we steeds een stapje dichter bij de oplossing. Onlangs publiceerden onderzoekers bijvoorbeeld nog een studie waarin ze uiteenzetten hoe mysterieuze radioflitsen in ieder geval niet ontstaan. En ook door zaken uit te sluiten, komen we dichterbij het uiteindelijke antwoord. Zo sluiten de onderzoekers bijvoorbeeld uit dat snelle radioflitsen worden veroorzaakt door supermassieve zwarte gaten, hypernova of de kosmische snaren. Toch blijven er ook hierna nog verscheidene mogelijke opties over.

Ondanks dat de bevindingen uit de nieuwe studie voor enige opheldering zorgen, zijn we er volgens Ferrigno nog lang niet. “Elk ‘mysterie’ leidt weer tot een nieuwe,” zegt hij. “Ik denk dat de wetenschap nog veel observaties en experimenten nodig heeft om de natuur te begrijpen. Veel studies hebben nu de jacht geopend op nieuwe snelle radioflitsen. Tegelijkertijd is er interesse in het uitvoeren van overeenkomstige studies op andere golflengten. Ik verwacht dat we onze kennis de komende jaren verder zullen uitbreiden en verbeteren. We hebben een zeer zeldzaam verschijnsel waargenomen. En deze ontdekking is heel belangrijk, omdat het ons aanwijzingen geeft in welke richting we moeten zoeken. Ik durf niet te stellen dat we het mysterie binnenkort volledig zullen oplossen. Maar we gaan zeker belangrijke stappen zetten.”