Van drie nieuwe snelle radioflitsen die door de Westerbork-telescoop zijn gedetecteerd, is aangetoond dat ze de halo van ons naburige Driehoekige Melkwegstelsel zijn binnengedrongen. De onzichtbare elektronen in dat sterrenstelsel vervormen de FRB’s. Op basis van nieuwe, scherpe, levendige beelden kunnen astronomen voor het eerst het maximale aantal ongeziene atomen in het Triangulumstelsel schatten. Credits: ASTRON/Futselaar/van Leeuwen
Na het updaten van de opstelling van de radiotelescoop in Westerbork, Nederland, hebben astronomen vijf nieuwe snelle radioflitsen gevonden. Telescoopbeelden, scherper dan voorheen mogelijk, toonden aan dat verschillende uitbarstingen ons naburige driehoekige sterrenstelsel hadden doorboord. Hierdoor konden astronomen voor het eerst het maximale aantal ongeziene atomen in dit sterrenstelsel bepalen.
Snelle radio-uitbarstingen, FRB’s, behoren tot de helderste explosies in het universum. De bursts worden voornamelijk uitgezonden door radiogolven. De flitsen zijn zo sterk dat radiotelescopen ze zelfs op een afstand van meer dan vier miljard (!) lichtjaar kunnen waarnemen. Dit continue zicht over zulke grote afstanden betekent dat de jets enorme hoeveelheden energie bevatten. Als het explodeert, bevat een enkele FRB tien biljoen (tien miljoen keer een miljoen) keer het jaarlijkse energieverbruik van de hele wereldbevolking.
Deze enorme stroomopwekking maakt FRB’s erg opwindend. Veel astronomen geloven dat ze worden uitgezonden door neutronensterren. De intensiteit en sterkte van het magnetische veld van deze zeer jonge sterren is uniek in het heelal. Door de flitsen te onderzoeken, proberen astronomen de fundamentele eigenschappen van de materie waaruit het universum bestaat beter te begrijpen. Maar het bestuderen van deze flitsen is moeilijk. Niemand weet waar de volgende batch in de lucht zal ontploffen. En de FRB duurt maar een fractie van een seconde: als je knippert, mis je hem.
Aangedreven door nieuwe ontvangers en een nieuwe supercomputer (het Apertif Radio Transient System, ARTS) heeft Westerbork nu vijf nieuwe FRB’s ontdekt. Hij herkende het ook meteen, zei hoofdonderzoeker Joeri van Leeuwen (ASTRON): “We hebben nu een instrument met een heel breed gezichtsveld en een heel scherp zicht. En het is allemaal live. Dit is nieuw en opwindend.”
Eerder detecteerden radiotelescopen zoals Westerborks FRB’s net als de samengestelde ogen van een vlieg. Vliegen kunnen alle kanten op kijken, maar zijn niet zichtbaar. Westerbork upgraden is als het kruisen van de ogen van een vlieg met de ogen van een adelaar. De supercomputer ARTS combineert continu beelden van twaalf Westerbork-schotels tot een scherp beeld over een enorm gezichtsveld. “Je kunt het je niet veroorloven om de complexe elektronica te kopen die je hiervoor nodig hebt”, zegt system engineer Erik Koestra (ASTRON). “We hebben het grootste deel van het systeem zelf ontworpen, met een geweldig team. Dit resulteerde in een geavanceerde machine, een van de krachtigste ter wereld.”
galactische aberratie
Astronomen willen begrijpen hoe en waarom FRB’s zo helder worden. Maar de flitsen zijn ook interessant omdat ze op weg naar de aarde door andere sterrenstelsels snijden. De elektronen in die sterrenstelsels, meestal onzichtbaar, vervormen de flitsen. Het volgen van onzichtbare elektronen en hun begeleidende atomen is belangrijk omdat de meeste materie in het universum donker is en we er nog zo weinig van weten. Voorheen konden radiotelescopen grofweg aangeven waar de FRB zich voordeed. Met de ARTS-supercomputer kan Westerbork nu de exacte locatie van de FRB lokaliseren met uiterste nauwkeurigheid. Van Leeuwen: “We hebben aangetoond dat drie van de FRB’s die we hebben gedetecteerd ons Triangulum-stelsel hebben vervormd! Zo hebben we voor het eerst het aantal onzichtbare elektronen kunnen berekenen dat het sterrenstelsel maximaal bevat. Een opmerkelijk resultaat.”
Referentie: “The Apertif Radio Transient System (ARTS): Design, Commissioning, Data Release, and Detection of the First Five Streams of Rapid Radio” door Joeri van Leeuwen, Eric Kooistra, Leon Oostrum, Liam Connor, Jonathan E. Hargreaves, Yogesh Maan, Ines Pastor-Marazuela Emily Petrov, Daniel van der Schoor, Alessio Skloko, Samira M. Block, William JGD, Oliver M Boersma, W A. Van Capelen, Arthur HWM Colin, Sedis Damstra, Helga Dens, Geer NG Van Diepen, David W. Gardiner, Jan Grange, Andre W. Jonst, Kelly M. Hess, Hanno Holtes, Theis van der Hulst, Baudouin Hutt, Alexander Kotkin, J. Marcel Luce, Daniel M. Lucero, Ognes Mika, Klim Mikhailov, Raffaella Morgante, Vanessa A. Moss, Henk Mulder, Minno J. Norden, Tom A. Oosterloo, Emaneula Orrú, Zsolt Paragi, Jan-Pieter R. de Reijer, Arno P. Schoenmakers, Klaas JC Stuurwold, Sander ter Veen, Yu-Yang Wang, Alwin W. Zanting en Jacob Ziemke12 april 2023 En Astronomie en astrofysica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244107
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
