Al jaren zoeken astronomen naar patronen in vreemde, korte radiopulsen die uit de kosmos komen. Deze snelle radio-uitbarstingen of fast radio bursts (FRB’s) lijken op totaal willekeurige momenten te verschijnen en verdwijnen. Nu hebben astronomen voor het eerst een FRB gezien die met regelmatige tussenpozen aan en uit gaat. De grote vraag is wat er schuilgaat achter deze regelmaat.
FRB’s zijn extreem krachtige pulsen: ze schijnen gedurende slechts enkele milliseconden met de intensiteit van honderden miljoenen zonnen. De meeste zien we maar één keer, maar sommige knipperen meermaals aan en uit vanaf dezelfde locatie. Astronomen weten niet wat deze heldere pulsen veroorzaakt. Er zijn allerlei verklaringen voor geopperd, van hongerige zwarte gaten en draaiende pulsars tot buitenaardse ruimteschepen.
Nu heeft het Canadese Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) een nieuw puzzelstukje ontdekt. Hoewel sommige FRB’s meer dan eens knipperden, leek de timing van de uitbarstingen volledig willekeurig. Een nieuw ontdekte FRB vertoont echter een regelmatig patroon.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
CHIME bekeek deze FRB vierhonderd dagen lang. In die periode vonden uitbarstingen steeds plaats in een tijdbestek van vier dagen, waarbij ongeveer één uitbarsting per uur plaatsvond. Daarop volgden zo’n twaalf dagen zonder pulsen. Vervolgens vertoonde de FRB opnieuw vier dagen lang activiteit.
Rondjes draaien
‘Deze regelmaat zal, als hij bevestigd wordt, het eerste bewijs zijn van een bepaalde eigenschap van een FRB-bron. Het wijst waarschijnlijk op een orbitale baan’, zegt astrofysicus Bing Zhang van de Universiteit van Nevada te Las Vegas, die niet betrokken was bij het onderzoek. Als bijvoorbeeld twee verre objecten elke zestien dagen in een baan om elkaar heen bewegen, zou een van deze objecten een constante radiopuls kunnen uitzenden en dan zouden we dat signaal alleen zien op de momenten dat de puls zich toevallig op de aarde richt. Zo kan een patroon ontstaan zoals dat door CHIME werd gezien.
Andere mogelijke verklaringen zijn dat het voorwerp dat de puls uitstraalt draait. Of dat een gaswolk tussen de FRB en de aarde de puls periodiek blokkeert. Maar we hebben nooit iets in de ruimte gevonden dat zo langzaam draait terwijl het zo’n enorme hoeveelheid energie uitzendt. En het is onwaarschijnlijk dat een gaswolk met zulke precieze intervallen ijler en weer dichter wordt.
Tot nu toe hebben astronomen geen andere FRB’s met zo’n regelmatig patroon gevonden, maar dat betekent niet dat het object uniek is. Om periodiciteit te ontdekken, moeten astronomen misschien jarenlang naar andere FRB’s kijken. ‘Bij de meeste FRB’s die meer dan eens een puls vertoonden, hebben we maar twee of drie pulsen gemeten’, zegt astrofysicus Emily Petroff van de Universiteit van Amsterdam. ‘Als we meer pulsen vinden van zulke FRB’s, kunnen we mogelijk zien of dit object representatief is.’
Exotische verklaringen
De vondst maakt een aantal van de verklaringen die astronomen voor FRB’s hebben bedacht minder waarschijnlijk, zegt astrofysicus Leon Oostrum van ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie. ‘Modellen gaan uit van willekeur omdat dat is wat we tot nu toe hebben gezien’, zegt hij. ‘Veel van de meer exotische verklaringen voorspellen geen periodiek gedrag, dus ik denk dat dit ons helpt om het aantal mogelijkheden te beperken.’
Hoewel we al meer dan honderd FRB’s hebben ontdekt, hebben we nog steeds zeer weinig aanwijzingen over wat ze zijn. Elke nieuwe aanwijzing lijkt ze meer verwarrend te maken, zegt Oostrum.
Deze nieuwe vondst is volgens hem wel moeilijk te rijmen met de suggestie dat het om buitenaardse communicatie gaat. ‘Als het een buitenaardse boodschap was, zou ik denken dat die sneller zou worden uitgezonden. Een periode van zestien dagen is niet efficiënt voor communicatie’, zegt Oostrum. ‘Stel je voor dat je elke zestien dagen een signaal ontvangt – het zou ellenlang duren om een volledig bericht binnen te krijgen.’
