Het universum bruist van onontdekte verschijnselen. Deze Snelle radio-uitbarstingen vrijgegeven energiestromen, elk kwam slechts één keer voor en duurde een paar duizendsten van een seconde. Hun oorsprong is sindsdien mystieke astronomen.
Astronomen hebben mijn eerste gok afgewezen, waaronder een koortsachtige Jodie Foster die het bestaan van buitenaards leven verifieert, en hebben een waarschijnlijker antwoord gevonden. Twee neutronensterren botsen, maar produceren daarvoor een snelle uitbarsting van radio-emissie, die we later waarnemen als een Fast Radio Burst.
Onze eerste hint? Deze Fast Radio Bursts zijn van extra galactische oorsprong. De exacte afstand is te kwantificeren met een 'spreidingsmaatstaf - de frequentie-afhankelijke tijdsvertraging van het radiosignaal', vertelde Dr. Tomonori Totani, hoofdauteur van het artikel, aan Space Magazine. 'Dit is evenredig met het aantal elektronen langs de gezichtslijn.'
Bij alle bursts kwam de korte-golflengtecomponent een fractie van een seconde vóór de langere golflengten bij de telescoop aan. Dit komt door een effect dat bekend staat als interstellaire dispersie: door elk medium beweegt licht met een langere golflengte iets langzamer dan licht met een korte golflengte.
Licht van extra-galactische objecten zal door de intergalactische ruimte moeten reizen, die wemelt van elektronen in wolken van koud plasma. Hoe verder het licht reist, hoe meer elektronen het zal moeten passeren, en hoe groter de vertraging tussen aankomende golflengtecomponenten. Tegen de tijd dat licht de aarde bereikt, is het verstrooid en hangt de hoeveelheid verstrooiing direct samen met de afstand.
Deze snelle radio-uitbarstingen zijn waarschijnlijk ergens tussen 5 en 10 miljard lichtjaar verwijderd.
Hoewel de exacte bron van deze Fast Radio Bursts veel is besproken, concludeert een recente hypothese dat ze het resultaat zijn van het samenvoegen van neutronensterren in het verre heelal.
In de laatste milliseconden voordat ze samensmelten, synchroniseren de rotatieperioden van de twee neutronensterren - ze worden getijde vergrendeld aan elkaar terwijl de maan getijde vergrendeld is aan de aarde. Op dit punt synchroniseren hun magnetische velden ook. Energetisch geladen deeltjes bewegen zich langs de sterke magnetische veldlijnen en zenden een straal van synchrotronemissie uit.
Bekende magnetische veldsterktes van neutronensterren komen overeen met de radioflux die wordt waargenomen in deze snelle radio-uitbarstingen. De emissie stopt dan binnen enkele milliseconden wanneer de twee neutronensterren met elkaar in botsing zijn gekomen, wat de korte duur van deze Fast Radio Bursts verklaart.
Dit mechanisme beschrijft niet alleen zowel de hoge energie als de tijdsduur van deze uitbarstingen, maar het wordt ook afgeleid. Het is waarschijnlijk dat er elke dag 100.000 Fast Radio Bursts plaatsvinden. Dit komt overeen met de waarschijnlijke fusiesnelheid van neutronensterren.
Samenvoegende neutronensterren zullen ook zwaartekrachtgolven creëren - rimpelingen in de kromming van de ruimtetijd die zich voortplanten weg van de gebeurtenis. Dr. Totani benadrukte dat de volgende stap zal zijn om een gecorreleerde zoektocht uit te voeren naar zwaartekrachtsgolven en Fast Radio Bursts. Zo'n snelle schatting is zeker goed nieuws voor wetenschappers die in de nabije toekomst zwaartekrachtsgolven willen detecteren.
Het heelal barst van energie - letterlijk - elke 10 seconden, en tot voor kort hadden we gewoon geen idee. Dit recent ontdekte fenomeen zal waarschijnlijk het centrum zijn van een nieuw actief onderzoeksgebied. En ik twijfel er niet aan dat het zal leiden tot opwindende ontdekkingen die misschien trends zullen doorbreken en nieuwe gebieden zullen binnendringen.
Het ontdekkingspapier is hier te vinden, terwijl het papier dat neutronensterren als waarschijnlijke bron analyseert, hier kan worden gevonden.
