Astronomen hebben de afstand tot de meest afgelegen snelle radioburst ooit gemeten, FRB 20240304B, die zijn bron verliet toen het universum ongeveer 3 miljard jaar oud was. De James Webb Space Telescope heeft de millisecondeburst getraceerd naar een klein, actief sterrenworming dwergstelsel – niet het grote, volwassen stelsel dat onderzoekers verwachtten.
Deze versie is een machinevertaling van het origineel (English). Lees het origineel
Een radiosignaal dat ongeveer een duizendste van een seconde duurde, is de meest afgelegen snelle radioburst (FRB) ooit gemeten geworden, volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Science in oktober 2026. Aangeduid als FRB 20240304B, reisde de burst meer dan 10 miljard jaar voordat hij de aarde bereikte, afkomstig van toen het universum ongeveer 3 miljard jaar oud was.
Wat werd gedetecteerd en hoe
De burst werd voor het eerst opgemerkt op 4 maart 2024 door het MeerTRAP-instrument op de MeerKAT-radiotelescooprij in Zuid-Afrika. Snelle radiobursts zijn korte, intense radiogolven waarvan de fysieke oorsprong nog steeds wordt besproken; duizenden zijn gecatalogiseerd, maar slechts een klein deel heeft hun thuisstelsels bevestigd.
Om precies te bepalen hoe ver het signaal had gereisd, wendden onderzoekers onder leiding van Manisha Caleb van de Universiteit van Sydney zich tot de James Webb Space Telescope van NASA. Het NIRCam-instrument van Webb localiseerde het zwakke gastheerstelsel, en het NIRSpec-instrument mat de roodverschuiving van het stelsel op 2,148 – het getal dat astronomen gebruiken om de kosmische afstand en de leeftijd van het universum op het moment van lichtemissie te berekenen. Die roodverschuiving plaatst de oorsprong van de burst ongeveer 3 miljard jaar na de Big Bang, in een periode die vaak 'kosmische middag' wordt genoemd, toen sterrenvorming over het hele universum op zijn hoogtepunt was.
Het resultaat meer dan verdubbelt de afstand van de vorige FRB-afstandsrecord, volgens phys.org's verslag van de studie.
Een veel kleiner stelsel dan verwacht
Het gastheerstelsel zelf was de grootste verrassing. Caleb en collega's verwachtten een groot, goed ontwikkeld stelsel, vergelijkbaar met veel eerder geïdentificeerde FRB-gastheerstelsels. In plaats daarvan toonden Webbs afbeeldingen en spectra een dwergstelsel met ongeveer 1.000 keer minder massa dan typische FRB-gastheerstelsels, arm aan zware elementen, en in het midden van een intense sterrenvorming: volgens NASA's samenvatting van de bevindingen had ongeveer 90 procent van zijn stellaire massa zich in slechts de voorgaande 30 miljoen jaar gevormd.
We dachten dat het een groot, mooi gevormd stelsel met veel sterren zou zijn, en in plaats daarvan was het een klein dwergstelsel.
— Manisha Caleb, Universiteit van Sydney, lead auteur
In een aparte verklaring gerapporteerd door phys.org, zei Caleb dat de burst was vastgelegd op een moment toen het universum slechts ongeveer 3 miljard jaar oud was, stellende dat onderzoekers die korte radiolichrflits gebruikten om de materie te bestuderen waardoor hij miljarden jaren lang had gereisd – onderstreepend hoe FRB's kunnen worden gebruikt als sondes van het verre, vroege universum.
Waarom het gastheerstelsel belangrijk is voor FRB-theorieën
Snelle radiobursts hebben geen enkele bevestigde bron. Vooraanstaande verklaringen zijn magnetars – jonge neutronensterren met uiterst sterke magnetische velden, typisch geproduceerd door recente supernovae – en afzonderlijk, de uiteindelijke samensmelting van twee oudere neutronensterren, een proces dat veel langer duurt om op te treden nadat de sterren van een stelsel zich hebben gevormd.
Omdat het gastheerstelsel van FRB 20240304B zo jong is en nog steeds snel sterren vormt, geeft het onderzoeksteam de voorkeur aan de magnetarverklaring voor deze burst. NASA's verslag van de studie merkt op dat een jonge, zeer gemagnetiseerde neutronster snel zou kunnen ontstaan na een nabije supernova in een sterrenvorming-stelsel zoals deze, terwijl een scenario met samensmelting van neutronensterren typisch een langere vertraging zou vereisen nadat sterrenvorming begint.
FRB 20240304B in een oogopslag
Eigenschap
Meting
Burst-duur
Ongeveer een duizendste van een seconde
Detectiedatum
4 maart 2024
Detectie-instrument
MeerKAT / MeerTRAP, Zuid-Afrika
Roodverschuiving
2.148
Leeftijd van het universum bij emissie
Ongeveer 3 miljard jaar
Reistijd naar aarde
Meer dan 10 miljard jaar
Gastheerstelsel-massa
Ongeveer 1.000 keer minder massief dan typische FRB-gastheerstelsels
Recente sterrenvorming
90% van de stellaire massa gevormd in de afgelopen 30 miljoen jaar
Wat blijft onzeker
De studie identificeert FRB 20240304B als de meest afgelegen FRB met een bevestigde gastheerstelsel-roodverschuiving tot nu toe, maar onderzoekers waarschuwen dat een enkel geval het bredere debat over wat snelle radiobursts veroorzaakt niet kan oplossen. De auteurs merken op dat de ontdekking aantoont dat er weinig vertraging nodig is tussen de sterrenvorming van een stelsel en zijn vermogen om een FRB te produceren, maar zij stoppen vóór het uitsluiten van andere vorige modellen voor verschillende bursts die elders in het universum waargenomen zijn.
Het onderzoeksteam bestond uit Themiya Nanayakkara en Laura Driessen van de Universiteit van Sydney en Ben Stappers van de Universiteit van Manchester, naast Caleb, volgens NASA en phys.org-verslagen van het artikel.
Vragen
Wat is FRB 20240304B?
Het is een snelle radioburst – een milliseconde radiogolf – gedetecteerd op 4 maart 2024 door de MeerKAT-telescoop in Zuid-Afrika. Het is de meest afgelegen snelle radioburst met een bevestigde gastheerstelsel-afstand tot nu toe gemeten.
Hoe oud was het universum toen het signaal werd uitgezonden?
Het gastheerstelsel van de burst heeft een roodverschuiving van 2.148, wat betekent dat het signaal zijn bron verliet toen het universum ongeveer 3 miljard jaar oud was, volgens NASA's rapport over de metingen van de James Webb Space Telescope.
Waarom is het gastheerstelsel verassend?
Astronomen verwachtten een groot, volwassen stelsel maar vonden een dwergstelsel ongeveer 1.000 keer minder massief dan typische FRB-gastheerstelsels, een dat actief sterren vormde, met 90% van zijn stellaire massa gemaakt in de voorgaande 30 miljoen jaar.
Wat veroorzaakt snelle radiobursts?
De exacte oorzaak is onbevestigd, maar vooraanstaande theorieën wijzen op magnetars (zeer gemagnetiseerde jonge neutronensterren) of samensmelting van oudere neutronensterren. Het jonge, sterrenvorming gastheerstelsel van deze burst geeft de voorkeur aan de magnetarverklaring, volgens de auteurs van de studie.
Welke telescopen waren betrokken bij deze ontdekking?
De MeerKAT-radiotelescooprij in Zuid-Afrika, met behulp van het MeerTRAP-instrument, detecteerde de burst, terwijl NASA's James Webb Space Telescope (NIRCam- en NIRSpec-instrumenten) het gastheerstelsel identificeerde en de afstand ervan mat.
Dit stuk is gemaakt met kunstmatige intelligentie en vóór publicatie automatisch op bronnen gecontroleerd. Ziet u een fout, vraag dan om een correctie. Correctie of weerwoord aanvragen · Hoe we dit maken
Satellieten blijven in een baan omdat hun voorwaartse snelheid de zwaartekracht van de aarde in evenwicht houdt, en de gekozen hoogte bepaalt welke taak een satelliet kan uitvoeren. Lage banen geven scherpe beelden en korte vertragingen, geostationaire banen bieden constante dekking van één regio, en middelbare banen voorzien in wereldwijde navigatie — elk verbonden met aardstations via radiosignalen die via een internationaal frequentiesysteem worden geregeld.
Ruimtetelescopen cirkelen boven de atmosfeer van de Aarde, die infrarood-, ultraviolet- en röntgenstraling grotendeels blokkeert of vervormt voordat deze de grond bereikt. Door buiten die barrière te werken, leggen observatoria zoals Hubble, Webb, Gaia en Chandra elk een ander deel van het elektromagnetische spectrum vast, en samen vormen zij een completer beeld van sterren, sterrenstelsels en het vroege heelal.
Meteorenregens worden het best waargenomen met het blote oog, van een donkere locatie, in de uren tussen middernacht en zonsopgang wanneer de radiaal van een bui het hoogste aan de hemel staat. Het controleren van de maanfase, het laten aanpassen van uw ogen aan het donker en het iets afkijken van de radiaal zijn de stappen die experts het meest herhalen.
Beginners kunnen de nachtelijke hemel zonder enige apparatuur observeren: laat je ogen minstens 15-20 minuten aanpassen aan het donker, leer planeten van sterren te onderscheiden aan hun stabiele (niet fonkelende) licht, en gebruik een sterrenkaart of app voordat je iets koopt. Volgens NASA en EarthSky zijn verrekijkers, geen telescoop, de aanbevolen eerste upgrade.
