Er is een radiosignaal uit de diepe ruimte op aarde aangekomen: het is 8 miljard jaar oud
M. Kornmesser/Eso
Als we aan het heelal denken, stellen we ons een oneindige uitgestrektheid voor met een paar hemellichamen, maar voor het grootste deel helemaal leeg. Toch zit de ruimte, naast sterren en planeten, vol bewegende deeltjes, fotonen en elektromagnetische golven die enorme afstanden afleggen. Soms bereiken ze zelfs de aarde, zoals onlangs is ontdekt door een team van astronomen: het oudste radiosignaal dat ooit door de mens is vastgelegd en dat acht miljard jaar geleden ontstond. Laten we eens kijken waar het over gaat!
Het oudste en krachtigste radiosignaal ooit ontdekt
Na acht miljard jaar door de ruimte te hebben gereisd, werd het radiosignaal ontdekt door wetenschappers hier op aarde. Concreet moeten we ons een ongelooflijk krachtige lichtflits voorstellen die echter geen enkele seconden duurt, maar eerder een paar milliseconden of zelfs minder: het gaat om een Fast Radio Burst, oftewel snelle radio-uitbarsting. Dit zijn de woorden van Ryan Shannon, astrofysicus aan de Swinburne University of Technology en een van de auteurs van het onderzoek:
Dat is genoeg vermogen om een kom popcorn van ongeveer twee keer de grootte van de zon in de magnetron te zetten. Het onderzoek bevestigt dat snelle radio-uitbarstingen veel voorkomende gebeurtenissen zijn in de kosmos, en dat we ze kunnen gebruiken om materie tussen sterrenstelsels te detecteren en de structuur van het universum beter te begrijpen.
Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Science, stelt ook de vraag wat voor soort explosie zo'n FRB zou kunnen produceren, het oudste en krachtigste radiosignaal dat ooit is ontdekt. In minder dan een milliseconde gaf het signaal evenveel energie af als de zon in 30 jaar kan uitzenden.
Wat zijn snelle radioflitsen?
CSIRO/Wikimedia Commons - CC BY 3.0
De sleutel tot het begrijpen van het mysterie van het oudste en krachtigste radiosignaal dat ooit is ontdekt, zijn de snelle radio-uitbarstingen. Dit zijn raadselachtige fenomenen waarover we nog steeds niet veel weten: FRB 20220610A werd in juni 2022 onderschept door ASKAP-radiotelescopen in Australië. Vervolgens werden de gegevens verfijnd door andere telescopen in Europa en Zuid-Amerika om de oorsprong van het signaal te achterhalen.
De onderzoekers ontdekten vervolgens het gebied in de ruimte waar de snelle radioflits zou zijn ontstaan: het zou niet gaan om een enkel sterrenstelsel, maar om een hele cluster van sterrenstelsels die aan het samensmelten waren. Deze en andere FRB's zouden dus gekoppeld kunnen worden aan neutronensterren, extreem dichte objecten met een enorm magnetisch veld. In de praktijk zouden de snelle radioflitsen kunnen ontstaan door botsingen tussen neutronensterren en zwarte gaten, of door de aard van binaire stelsels waarin neutronensterren voorkomen.
Acht miljard jaar door het heelal
Zoals we in de inleiding al zeiden, is de ruimte helemaal niet leeg, hoewel het voor ons het tegenovergestelde lijkt. Er zijn niet alleen elektromagnetische golven en snelle radioflitsen, maar ook andere elementaire deeltjes, zoals bijvoorbeeld elektronen. Volgens Ryan Shannon kan het bestuderen van een FRB in de praktijk helpen om de materie die in de ruimte tussen sterrenstelsels is verspreid beter te begrijpen:
Zelfs in een bijna volledig lege ruimte kunnen snelle radioflitsen alle elektronen “zien”, waardoor we kunnen meten hoeveel materie er tussen sterrenstelsels is. Als we de hoeveelheid normale materie in het heelal tellen, de atomen waar we allemaal van gemaakt zijn, zien we dat meer dan de helft van wat er vandaag zou moeten zijn, ontbreekt.
De manier waarop deze FRB's interageren met de ruimte tussen sterrenstelsels kan ons dus veel meer vertellen over hoe de materie in het heelal verdeeld is. Dit is nog belangrijker als we bedenken dat de laatste snelle radioflits de oudste en krachtigste is die ooit is ontdekt: hij heeft acht miljard jaar door het heelal gereisd tot hij ons bereikte. En het gaat nog verder door.
