Opnieuw hebben onderzoekers aanwijzingen gevonden dat de extreem korte flitsen in de ruimte veroorzaakt worden door magnetars.

Het vermoeden dat snelle radioflitsen veroorzaakt worden door magnetars bestaat al langer. En werd eerder dit jaar verder versterkt toen onderzoekers voor het eerst een radioflits in onze eigen Melkweg spotten die afkomstig was van de magnetar SGR 1935+2154. Een belangrijke ontdekking. Maar met één enkele flits die bewezen afkomstig was van een magnetar bleef het bewijs voor de hierboven genoemde hypothese dunnetjes. En dus besloten Nederlandse en Zweedse onderzoekers de handen ineen te slaan en op jacht te gaan naar meer bewijs. Ze richtten radiotelescopen in Nederland, Zweden en Polen op SGR 1935+2154, in de hoop er getuige van te zijn dat deze opnieuw snelle radioflitsen voortbracht. En ze hadden geluk!

Twee flitsen
Want op 24 mei vingen de onderzoekers twee snelle radioflitsen op die elk slechts een milliseconde aanhielden en elkaar na 1,4 seconden opvolgden. “We zagen duidelijk twee flitsen, die extreem dicht op elkaar zaten,” vertelt onderzoeker Kenzie Nimmo, verbonden aan het Anton Pannekoek Instituut voor Astronomie en ASTRON. De flitsen waren wel wat zwakker dan de radioflitsen die onderzoekers eerder van deze magnetar hebben gezien.


Over snelle radioflitsen en magnetars
Snelle radioflitsen houden astronomen al zo’n tien jaar bezig. De zeer heldere, maar extreem kort aanhoudende flitsen leken in eerste instantie enkel hun oorsprong te vinden in sterrenstelsels op miljarden lichtjaren afstand. En dat maakte het lastig om vast te stellen hoe de flitsen precies ontstonden. Maar eerder dit jaar werd er dus voor het eerst een snelle radioflits in onze Melkweg ontdekt. En die bleek afkomstig van de magnetar SGR 1935+2154.

Een magnetar is een vrij zeldzame soort neutronenster: een supercompact restant 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. Het bestaan van magnetar SGR 1935 + 2154 werd zes jaar geleden aan het licht gebracht en vertegenwoordigt één van de weinige magnetars in onze Melkweg. SGR 1935+2154 bevindt zich nabij het centrum van de Melkweg en ligt op ongeveer 30.000 lichtjaar afstand van de aarde.

“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,” vertelt onderzoeker Mark Snelders, eveneens verbonden aan het Anton Pannekoek Instituut.

“We verwachten in de komende maanden en jaren nieuwe metingen en verrassingen”

Verstoring in de magnetosfeer
Astronomen breken zich al jaren het hoofd over hoe snelle radioflitsen kunnen ontstaan. Het onderzoek naar de oorsprong van de flitsen komt door de recente waarnemingen in een stroomversnelling. Zo hebben onderzoekers al concrete ideeën over de manier waarom nabije magnetars de snelle radioflitsen kunnen voortbrengen. “De uitbarstingen die we op 24 mei hebben gezien, kunnen het resultaat zijn van een dramatische verstoring in de magnetosfeer van de ster, die dicht aan het oppervlak plaatsvindt,” aldus onderzoeker Franz Kirsten, verbonden aan het Onsala Space Observatory. Andere verklaringen, zoals schokgolven op grotere afstand van de magnetar lijken minder waarschijnlijk. Kirsten voorspelt dat er snel meer duidelijkheid komt over de processen die leiden tot het ontstaan van de snelle radioflitsen. “We verwachten in de komende maanden en jaren nieuwe metingen en verrassingen.”


Verder weg
De waarnemingen in onze eigen Melkweg hebben trouwens ook implicaties voor snelle radioflitsen die eerder buiten ons sterrenstelsel zijn gespot, zo vertelt Jason Hessels, verbonden aan ASTRON en de Universiteit van Amsterdam. “We vermoeden nu dat de snelle radioflitsen 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.”

Repeterend en niet-repeterend
Zoals gezegd zijn eerder ook buiten ons sterrenstelsel al behoorlijk wat snelle radioflitsen gespot. Sommige van deze snelle radioflitsen zijn maar één keer waargenomen. Andere – zoals de snelle radioflitsen die in mei in ons eigen sterrenstelsel zijn gespot – geven herhaaldelijk acte de présence. Vandaar dat ook wel gesteld wordt dat snelle radioflitsen er in twee smaakjes zijn: repeterend en niet-repeterend. Grote vraag is echter of niet-repeterende radioflitsen eigenlijk wel bestaan. Het kan immers ook zijn dat alle radioflitsen repeteren, maar dat soms met lange tussenpozen doen, waardoor we dat niet opmerken. Of dat niet alle snelle radioflitsen afkomstig van dezelfde bron even helder zijn en we met onze telescopen enkel de helderste kunnen waarnemen. “Recente resultaten wijzen erop dat magnetars de bron van snelle radioflitsen zijn,” vertelt Nimmo aan Scientias.nl. “Dit volgt uit de detectie van een heldere radioflits afkomstig van SGR 1935+2154. Wat wij ontdekt hebben, zijn twee zwakkere radioflitsen, afkomstig van dezelfde bron.” Het laat zien dat magnetars een breed scala aan radioflitsen kunnen voortbrengen: sommige zijn vrij zwak, andere uitzonderlijk helder. Doordat 1935+2154 relatief dichtbij staat, zijn onderzoekers in staat om zowel die heldere als de zwakkere radioflitsen te spotten. Maar had deze wat verder weg gestaan, dan is de kans groot dat we alleen de helderste flits hadden kunnen waarnemen. “En dan zou het een niet-repeterende snelle radioflits hebben geleken,” stelt Nimmo. “Mogelijk produceren magnetars zoals SGR 1935+2154 deze heel heldere snelle radioflitsen bovendien maar zelden en staan snelle radioflitsen buiten ons sterrenstelsel daarom vaak te boek als ‘niet-repeterend’.” Vervolgonderzoek moet daar meer duidelijkheid over verschaffen.

Al met al valt er dus nog genoeg te onderzoeken. “We blijven SGR 1935+2154 en andere magnetars in de gaten houden om te achterhalen hoe zeldzaam deze gebeurtenissen nu werkelijk zijn.” Ook moet zo meer duidelijkheid worden verkregen over hoe de bijzondere neutronensterren de radioflitsen nu precies genereren.