Verdwijnende radiosignalen wijzen naar 4 mysterieuze objecten in de kern van ons melkwegstelsel

• Mysterieuze radiogolven die uit het centrum van de melkweg komen, hebben astronomen versteld doen staan.
• Vier objecten hebben korte tijd radiosignalen uitgezonden die op geen enkel bekend type ster lijken.
• Wetenschappers denken dat elk van de vier signalen afkomstig kan zijn van een nieuw type object dat de astronomie niet kent.

Ziteng Wang vond een speld in een astronomische hooiberg.

Wang, een natuurkunde-promovendus aan de Universiteit van Sydney, was eind 2020 bezig met het doorzoeken van gegevens van de Australische ASKAP-radiotelescoop. Zijn onderzoeksteam had met de telescoop 2 miljoen objecten gedetecteerd en classificeerde ze allemaal.

De computer identificeerde de meeste sterren en het stadium van leven of dood waarin ze zich bevonden. Hij ontdekte veelbetekenende tekens van bijvoorbeeld een pulsar (een snel roterende dode ster), of een supernova-explosie. Maar één object in het centrum van onze melkweg verraste de computer en de onderzoekers.

Het object straalde in heel 2020 krachtige radiogolven uit – zes signalen gedurende negen maanden. Het onregelmatige patroon en de gepolariseerde radiostraling leken niet op iets dat de onderzoekers eerder hadden gezien.

Nog vreemder, ze konden het object niet vinden in röntgen-, zichtbaar of infrarood licht. Ze verloren ook het radiosignaal, ondanks maandenlang luisteren met twee verschillende radiotelescopen.

Het verscheen plotseling weer, ongeveer een jaar nadat ze het voor het eerst hadden ontdekt, maar binnen een dag was het weer verdwenen.

“Helaas weten we niet precies wat zich zo gedraagt”, vertelde Tara Murphy, een professor aan de Universiteit van Sydney die Wangs onderzoeksteam leidde, aan Insider.

Het werd duidelijk dat dit geen gewone dode ster was, zoals de andere 2 miljoen objecten in hun onderzoek.

“Toen begonnen we opgewonden te raken,” zei Murphy.

Het team stuurde hun gegevens naar andere radioastronomen en vroeg om theorieën. Stukje bij beetje bevestigden ze dat nog nooit iemand zoiets had ontdekt.

De conclusie van de onderzoekers: de ontdekking zou kunnen behoren tot een obscure categorie van mysterieuze signalen afkomstig uit de kern van de Melkweg, bekend als “galactic center radio transients” (GCRT’s). Vóór de ontdekking van Wang waren er maar drie van dergelijke objecten geïdentificeerd.

De naam GCRT is een ‘positiehouder’, zei Murphy, ‘terwijl we proberen te achterhalen wat ze zijn’.

Murphy is er “100% zeker” van dat de signalen niet van buitenaardse wezens komen, omdat technologische signalen een veel kleiner frequentiebereik zouden bestrijken, zoals de radio’s van mensen doen.

GCRT’s zijn al tientallen jaren een mysterie. Niemand weet welk type ster die unieke signalen zou maken, en elke GCRT is anders, waardoor onderzoekers geloven dat de vier signalen niet van hetzelfde type object komen.

Elke nieuwe ontdekking “voegt toe aan de volledige hoeveelheid kennis die ofwel bevestigt wat we al weten, of eraan toevoegt, of echt zou kunnen leiden tot revolutionaire nieuwe inzichten”, vertelde Scott Hyman, die de onderzoeksinspanningen leidde die de drie eerdere GCRT’s ontdekten. Insider. “Of deze objecten in die categorieën vallen, weten we niet. We weten er niet genoeg van.”

Een decennium van zoeken leverde slechts 3 GCRT’s op

Telescopen begonnen in de jaren negentig voor het eerst het centrum van de Melkweg te observeren in lage radiofrequenties. Maar pas in het begin van de jaren 2000, toen het onderzoeksteam van Hyman gegevensarchieven van zo’n laagfrequente radiotelescoop bestudeerde, ontdekten ze een vreemd signaal dat kortstondig uit het galactische centrum straalde.

Het signaal werd sterker en vervaagde in de loop van een paar maanden. In tegenstelling tot andere voorbijgaande radiosignalen, was er geen teken van in röntgenwaarnemingen.

Hyman en zijn collega’s hadden de eerste GCRT ontdekt. Binnen drie jaar vond het team er nog een, die ze de bijnaam ‘de boer’ gaven vanwege de radio-uitbarstingen die het elke 77 uur uitzond voordat het verdween.

Dit waren extreem “heldere” signalen, wat betekent dat ze krachtige radiogolven uitzonden. Hyman dacht dat ze veel meer GCRT’s zouden vinden als ze bleven zoeken, inclusief ‘dimmer’ of zwakkere.

“We dachten dat we ons op het topje van een ijsberg bevonden”, zegt Hyman, die met pensioen is maar vroeger als natuurkundeprofessor en onderzoeker aan het Sweet Briar College werkte. “We hadden verwacht dat, aangezien de eerste zo gemakkelijk te vinden was, we er meer zouden vinden. Maar ik denk dat we gewoon geluk hadden.”

In ongeveer 10 jaar zoeken, vonden ze nog maar één GCRT. Ook dat zat verstopt in archiefgegevens. Ze bestudeerden de lucht opnieuw met de Very Large Array-radiotelescopen, maar geen van hun signalen kwam weer op.

Wang en Murphy hebben misschien eindelijk een andere GCRT gevonden, maar hun ontdekking wierp niet veel licht op wat deze mysterieuze objecten zouden kunnen zijn.

Astronomen hebben alleen ‘onbevredigende’ theorieën totdat ze meer GCRT’s ontdekken

Onderzoekers hebben theorieën over de GCRT’s, maar “geen van hen is erg bevredigend”, zei Murphy.

De GCRT’s kunnen neutronensterren of pulsars zijn die om elkaar heen draaien in sets van twee of drie, zodat het radiosignaal van de ene ster met onregelmatige tussenpozen wordt overschaduwd door de andere. Het kunnen pulsars zijn die doodgaan – geen energie meer hebben – en onregelmatige radiosignalen uitzenden.

Hyman denkt nog steeds dat er andere, onontdekte GCRT’s zijn, waarvan sommige worden verduisterd door het dikke stof dat het centrum van de Melkweg doordringt.

Nieuwe observatoria houden het galactische centrum beter in de gaten dan Hyman in de jaren 2000 kon. Telkens wanneer het US Naval Research Laboratory nieuwe waarnemingen van het centrum van de melkweg vrijgeeft, scant hij ze op tekenen van GCRT’s. Murphy’s team is van plan om met ASKAP naar het galactische centrum te blijven luisteren en tegelijkertijd te zoeken naar tekenen van hun mysterieuze objecten in röntgen-, zichtbaar of infrarood licht.

De Square Kilometre Array, die momenteel in aanbouw is in Australië en Zuid-Afrika, zou veel beter in staat zijn om GCRT’s te vinden dan enig eerder radio-observatorium, zei Hyman. Het is klaar voor voltooiing in 2028.

“Ik heb echt goede hoop dat we deze drie objecten opnieuw kunnen detecteren en erachter kunnen komen wat ze zijn,” zei Hyman. “Ze zouden op de loer kunnen liggen in een zeer schemerige, rustige toestand. Ze kunnen nu gewoon erg zwak zijn, en toch nog steeds detecteerbaar met een zeer gevoelig instrument.”