Radioflitsen van sterren met extreem magneetveld

Astronomie Waar komen die korte radioflitsen in het heelal vandaan? Er is nu eindelijk een bron ontdekt, „in onze eigen Melkweg”.

De radiotelescoop Chime in Canada.
De radiotelescoop Chime in Canada. Foto Andre Renard/Chime Collaboration

Magnetars, kleine compacte neutronensterren met een waanzinnig sterk magneetveld, zijn mogelijk de oorsprong van sommige snelle radioflitsen in het heelal. Dat concluderen drie onderzoeksgroepen. De resultatenverschenenwoensdag in drie publicaties in Nature.

Snelle radioflitsen, die hooguit enkele milliseconden duren, werden in 2007 voor het eerst waargenomen. Tot nu toe leken de flitsen allemaal afkomstig uit andere sterrenstelsels. Omdat de flitsen kort zijn en de bronnen ver weg, was het lastig om te achterhalen door welke objecten ze veroorzaakt worden.

„We worstelen al meer dan tien jaar met de vraag waar deze flitsen precies vandaan komen”, vertelt sterrenkundige Jason Hessels van de Universiteit van Amsterdam. Hij is niet direct betrokken bij de publicaties. „Omdat we nu een voorbeeld hebben in onze eigen Melkweg, weten we voor het eerst van welk object de geobserveerde radioflits afkomstig is. Dat is een geweldige ontdekking.”

Intenser dan de zon

De ontdekking kwam tot stand dankbij sterrenkundig detectivewerk, waarbij observaties van verschillende telescopen werden samengevoegd om de bron te achterhalen. Het begon met twee ruimtetelescopen die op 27 april uitbarstingen van röntgenstraling zagen bij een van de dertig bekende magnetars in de Melkweg.

Kort daarna observeerden de radiotelescopen Chime en Stare2 hetzelfde stukje aan de hemel, waar ze een snelle radioflits zagen. Die radiostraling, die voor mensen niet zichtbaar is, was een fractie van een seconde even helder als de zon. „Dat was zo fel, dat het van relatief dichtbij moest komen”, mailt Daniele Michilli van Chime in Canada.

„Toen ik de observatie van Stare2 zag verstijfde ik van opwinding. Ik had even tijd nodig om te verwerken wat er aan de hand was”, mailt Christopher Bochenek van California Institute of Technology. „We hadden gehoopt, maar niet verwacht dat het zou lukken om met Stare2 een snelle radioflits in de Melkweg waar te nemen.”

Impressie van een magnetar, een neutronenster met een extreem sterk magneetveld. Illustratie NASA/Swift/Sonoma State University/A. Simonnet

Het laatste puzzelstukje waren de metingen van de Chinese radiotelescoop FAST die de locatie van de radioflits en de röntgenstraling bevestigde. Samen geven deze metingen het beeld van een radioflits die eind april veroorzaakt werd door een magnetar op ‘slechts’ enkele duizenden lichtjaren afstand. Dat maakt het de eerste waarneming van een snelle radioflits in de Melkweg, de eerste die duidelijk afkomstig is van een magnetar en de eerste waarbij bijna gelijktijdig röntgenstraling is gemeten – wat meer informatie geeft over de gebeurtenis.

Dat radioflitsen afkomstig zijn van een magnetar was geen grote verrassing. Zulke sterren zijn een van de meest populaire theoretische verklaringen voor de flitsen, vertelt Michilli. Magnetars zijn namelijk sterren die ongeveer zo groot zijn als Amsterdam en zulke relatief kleine objecten kunnen goed de kortstondigheid van de radioflitsen verklaren. Verder hebben magnetars een magneetveld dat biljoenen keren sterker is dan dat van de zon; daar zit veel energie in verpakt wat de felle flits kan verklaren.

De volgende vraag is of alle snelle radioflitsen van magnetars komen. „We zien verschillende soorten radioflitsen, zoals sterke, zwakke en terugkerende, waarbij de radioflitsen periodiek herhalen”, vertelt Hessels. Toekomstige observaties zullen moeten uitwijzen of deze verschillende radioflitsen afkomstig zijn van magnetars of van verschillende objecten.