Persbericht

Astronomen ontdekken de verste snelle radioflits tot nu toe

19 oktober 2023

Een internationaal team heeft een verre uitbarsting van kosmische radiogolven geregistreerd die minder dan een milliseconde duurde. Deze ‘snelle radioflits’ is de verste die ooit is ontdekt. Uit waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) blijkt dat de radioflits afkomstig was uit een sterrenstelsel dat zo ver weg staat dat zijn licht er acht miljard jaar over doet om ons te bereiken. De snelle radioflits is ook een van de meest energierijke die ooit is gezien: in een fractie van een seconde kwam evenveel energie vrij als onze zon in dertig jaar uitzendt.

De snelle radioflits, die de aanduiding FRB 20220610A heeft gekregen, werd in juni vorig jaar geregistreerd door de ASKAP-radiotelescoop in Australië [1] en verpulverde het vorige afstandsrecord met vijftig procent.

‘Met behulp van de schotelantennes van ASKAP konden we precies vaststellen waar de uitbarsting vandaan kwam,’ zegt Stuart Ryder, een astronoom van de Macquarie University in Australië en mede-hoofdauteur van het onderzoek dat vandaag in Science is gepubliceerd. ‘Vervolgens hebben we de VLT van ESO gebruikt om het bronstelsel op te sporen [2] en ontdekt dat dit ouder was en verder weg stond dan alle andere bronnen van snelle radioflitsen die tot nu toe waren ontdekt, en waarschijnlijk deel uitmaakt van een kleine groep van samensmeltende sterrenstelsels.’

De ontdekking bevestigt dat snelle radioflitsen kunnen worden gebruikt om de hoeveelheid ‘ontbrekende’ materie tussen sterrenstelsels te meten, wat een nieuwe manier is om het heelal te ‘wegen’.

De huidige methoden om de massa van het heelal te schatten leveren tegenstrijdige resultaten op en vormen een uitdaging voor het standaardmodel van de kosmologie. ‘Als we de hoeveelheid normale materie in het heelal inventariseren – de atomen waar wij allemaal van gemaakt zijn – zien we dat meer dan de helft van wat er nu zou moeten zijn, ontbreekt,’ zegt Ryan Shannon, professor aan de Swinburne University of Technology in Australië, die ook aan het onderzoek meewerkte. ‘We denken dat de ontbrekende materie zich schuilhoudt in de ruimte tussen sterrenstelsels, maar mogelijk dermate heet en diffuus is dat zij met normale technieken niet waarneembaar is.’

‘Snelle radioflitsen signaleren deze geïoniseerde materie. Zelfs in een bijna volmaakt lege ruimte kunnen ze alle elektronen ‘zien’, en dat stelt ons in staat om te meten hoeveel materie zich tussen de sterrenstelsels bevindt,’ aldus Shannon.

Het opsporen van verre snelle radioflitsen is de sleutel tot het nauwkeurig meten van de ontbrekende materie in het heelal, zoals de Australische astronoom Jean-Pierre (‘J-P’) Macquart kort voor zijn overlijden in 2020 heeft aangetoond. ‘J-P stelde vast dat hoe verder weg een snelle radioflits is, hoe meer diffuus gas hij tussen de sterrenstelsels zichtbaar maakt. Dit staat inmiddels bekend als de Macquart-relatie. Sommige recente snelle radioflitsen leken deze relatie te ondermijnen, maar onze metingen onderbouwen de Macquart-relatie,’ aldus Ryder.

‘Hoewel we nog steeds niet weten wat deze enorme uitbarstingen van energie veroorzaakt, bevestigt ons artikel dat snelle radioflitsen veel voorkomen in het heelal en dat we ze kunnen gebruiken om materie tussen sterrenstelsels te detecteren en de structuur van het heelal beter te begrijpen,’ zegt Shannon.

Het nieuwe resultaat vergt het uiterste van de huidige radiotelescopen, maar astronomen zullen binnenkort de beschikking krijgen over middelen waarmee ze nog dieper het heelal in kunnen kijken. De internationale Square Kilometre Array Observatory is momenteel bezig met de bouw van radiotelescopen in respectievelijk Zuid-Afrika en Australië die in staat zullen zijn om duizenden snelle radioflitsen te detecteren, waaronder ook zeer verre exemplaren. De Extremely Large Telescope, een 39-meter telescoop die in de Chileense Atacama-woestijn wordt gebouwd, zal een van de weinige optische telescopen zijn die de bronstelsels kan bestuderen van uitbarstingen die van nog verder weg afkomstig zijn dan FRB 20220610A.

Noten

[1] De ASKAP-telescoop is eigendom van, en wordt geëxploiteerd door, CSIRO, het nationale wetenschapsagentschap van Australië, in Wajarri Yamaji Country in West-Australië.

[2] Het team maakte gebruik van gegevens die zijn verkregen met de FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2 (FORS2), de X-shooter en de High Acuity Wide-field K-band Imager (HAWK-I)-instrumenten van ESO’s VLT. Bij het onderzoek zijn tevens gegevens gebruikt van de Keck-sterrenwacht op Hawaï (VS).

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1’ dat in Science verschijnt.

Het onderzoeksteam bestaat uit S.D. Ryder (School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University, Australië [SMPS]; Astrophysics and Space Technologies Research Centre, Macquarie University, Sydney, Australië [ASTRC]), K.W. Bannister (Australia Telescope National Facility, Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Space and Astronomy, Australië [CSIRO]), S. Bhandari (ASTRON, Nederland; Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe, Nederland), A.T. Deller (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australië [CAS]), R.D. Ekers (CSIRO; International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University, Australië [ICRAR]), M. Glowacki (ICRAR), A.C. Gordon (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics, Northwestern University, VS [CIERA]), K. Gourdji (CAS), C.W. James (ICRAR), C. D. Kilpatrick (CIERA; Department of Physics and Astronomy, Northwestern University, VS), W. Lu (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, VS; Theoretical Astrophysics Center, University of California, Berkeley, VS), L. Marnoch (SMPS; ASTRC; CSIRO; Australian Research Council Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australië), V.A. Moss (CSIRO), J.X. Prochaska (Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, VS [Santa Cruz]; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Japan), H. Qiu (SKA Observatory, Jodrell Bank, VK), E.M. Sadler (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Australië; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), M.W. Sammons (ICRAR), D.R. Scott (ICRAR), N. Tejos (Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica De Valparaíso, Chili) en R. M. Shannon (CAS).

De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) stelt wetenschappers van over de hele wereld in staat om de geheimen van het heelal te ontdekken, ten bate van iedereen. Wij ontwerpen, bouwen en exploiteren observatoria van wereldklasse die door astronomen worden gebruikt om spannende vragen te beantwoorden en de fascinatie voor astronomie te verspreiden, en bevorderen internationale samenwerking op het gebied van de astronomie. ESO, in 1962 opgericht als intergouvernementele organisatie, wordt inmiddels gedragen door 16 lidstaten (België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland) en door het gastland Chili, met Australië als strategische partner. Het hoofdkwartier van de ESO en haar bezoekerscentrum en planetarium, de ESO Supernova, zijn gevestigd nabij München in Duitsland, maar onze telescopen staan opgesteld in de Chileense Atacama-woestijn – een prachtige plek met unieke omstandigheden voor het doen van hemelwaarnemingen. ESO exploiteert drie waarnemingslocaties: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope en Very Large Telescope Interferometer, evenals surveytelescopen zoals VISTA. Ook zal ESO op Paranal de Cherenkov Telescope Array South huisvesten en exploiteren – ’s werelds grootste en gevoeligste observatorium van gammastraling. Samen met internationale partners beheert ESO APEX en ALMA op Chajnantor, twee faciliteiten die de hemel waarnemen in het millimeter- en submillimetergebied. Op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwen wij ‘het grootste oog ter wereld’ – ESO’s Extremely Large Telescope. Vanuit onze kantoren in Santiago, Chili, ondersteunen wij onze activiteiten in het gastland en werken wij samen met Chileense partners en de Chileense samenleving.

Contact

Stuart Ryder
Adjunct Fellow, School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University
Sydney, Australia
Tel: +61 419 970834
E-mail: Stuart.Ryder@mq.edu.au

Ryan Shannon
Associate Professor, Swinburne University
Hawthorn, Australia
Tel: +61 3 9214 5205
E-mail: rshannon@swin.edu.au

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network and Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
Email: eson-belgium@eso.org

Connect with ESO on social media

Dit is een vertaling van ESO-persbericht eso2317.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.