Nieuw ontdekte ultrakorte radioflitsen geven mogelijk nieuwe blik op het heelal

Nederlandse wetenschappers hebben bewijs gevonden voor het bestaan van ultrakorte radioflitsen uit het verre heelal, waarvan de oorsprong nog onduidelijk is. De flitsen kunnen helpen om de ruimte tussen sterrenstelsels in kaart te brengen, hopen de onderzoekers.

De flitsen bestaan niet uit zichtbaar licht, maar uit radiogolven, die kunnen worden opgevangen met radiotelescopen. Tijdens hun reis door het heelal 'verlichten' ze als het ware de ruimte tussen sterrenstelsels.

Door meer onderzoek te doen naar deze radioflitsen, moet het op termijn mogelijk worden om een soort 3D-kaart te maken van het heelal, inclusief de ruimte tussen sterren en sterrenstelsels.

Speld in hooiberg

De onderzoekers, onder leiding van promovendus Mark Snelders, ontdekten de microflitsen door een archief van 400 terabyte aan gegevens over het heelal uit te kammen. "Het was zoeken naar een speld in een hooiberg, zonder te weten of de speld wel aanwezig was", legt Snelders uit. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke blad Nature Astronomy.

De radioflitsen die al bekend waren, hadden een tijdsduur van enkele duizendsten van seconden. Snelders en zijn collega's veronderstelden dat er mogelijk ook radioflitsen zouden kunnen zijn die nog veel korter duurden. Bij toeval ontdekte hij dat er een archief bestond dat geschikt was voor zijn zoektocht. Dat archief is van de 'Breakthrough Listen' organisatie, die deze data gebruikt om te speuren naar tekenen van buitenaards leven.

Na instructie van Snelders ontdekten twee bachelor-studenten inderdaad zo'n ultrakorte radioflits, die slechts enkele miljoensten van een seconde duurde. Vervolgens speurde Snelders met behulp van machine learning verder, en ontdekte zo nog eens zeven van zulke microflitsen. Deze signalen zijn afkomstig van een radioflitser die op zo'n 3 miljard lichtjaar afstand van de aarde staat.

Zwart gat? Neutronenster?

Dat de tijdsduur zo uiteen kan lopen, roept ook vragen op over de oorsprong van deze signalen. "Er is zoveel diversiteit in radioflitsen", vertelt sterrenkundige Jason Hessels, de promotor van Mark Snelders. "Ik begin steeds meer te denken: er is niet één manier om radioflitsen te maken, maar meerdere. Denk bijvoorbeeld aan een compact object als een zwart gat, of een neutronenster."

Wat ook de afkomst is van de radioflitsen, duidelijk is dat ze kunnen helpen het heelal verder in kaart te brengen. Tot nu toe hebben de onderzoekers dat voor enkele tientallen flitsen gedaan. Door te kijken hoe het signaal tijdens de reis door de donkere delen van het heelal wordt vervormd, kun je ontdekken wat zich daar moet bevinden.

3D-kaart van het heelal

"Er zijn per dag duizend van die flitsen over de hele hemel", vertelt Hessels. "Komende jaren willen we honderden tot duizenden van die flitsen in kaart gaan brengen. Dat moet een 3D-kaart van het heelal opleveren."

De grote vraag is natuurlijk wat er op die kaart te zien zal zijn tussen de sterrenstelsels. De eerste resultaten wijzen in de richting van plasma, een soort elektrisch geladen vloeistof. "Dat is de materie waarmee nieuwe sterrenstelsels worden gevormd", zegt Hessels. De nieuwe 3D-kaart zou nieuwe inzichten in de vorming van sterrenstelsels kunnen geven. "We begrijpen nog steeds niet hoe ze zich precies ontwikkelen."