Een explosie van miljarden jaren oud die nog steeds resoneert leven

Het gebeurde acht miljard jaar geleden. De geboorte van onze planeet, de zon en andere lichamen in het zonnestelsel vindt ongeveer 3,5 miljard jaar in de toekomst plaats. Er is een enorme hoeveelheid energie vrijgekomen in een ver sterrenstelsel. Eén van de dingen die het veroorzaakte was een puls van radio-energie met een enorme kracht, maar slechts ongeveer een milliseconde lang. Deze puls werd in alle richtingen de ruimte in gestraald, inclusief de richting waarin ons universum miljarden jaren later zou ontstaan.

Terwijl de puls van radio-energie door de intergalactische ruimte reisde, werd het zonnestelsel geboren en kort daarna verscheen er leven op aarde.

Dinosaurussen kwamen en gingen. Onze voorouders kwamen uit de bomen en ontwikkelden geleidelijk een hightech samenleving. Ze raakten geïnteresseerd in astronomie en bouwden uiteindelijk zeer gevoelige optische en gevoelige apparaten

Radiotelescopen.

Toen het de aarde bereikte, werd de nu zeer zwakke puls gedetecteerd door de Australian Square Kilometre Array Radio Telescope (ASKAP), een prototype voor de ontwikkeling van de Square Kilometre Array, een internationaal project om ‘s werelds grootste radiotelescoop te bouwen. Deelnemer Australië. En dat geldt ook voor Canada.

Deze korte radiopulsen zijn al vele jaren bekend en worden snelle radioflitsen genoemd. Velen van hen zijn ontdekt, voornamelijk door de ASKAP-radiotelescoop op het zuidelijk halfrond, en op het noordelijk halfrond door de CHIME-radiotelescoop van ons observatorium. Deze specifieke puls is bijzonder interessant omdat deze de meest intense tot nu toe is en van de verste afstand komt.

Om detecteerbaar te zijn na een afstand van 8 miljard lichtjaar te hebben afgelegd, zou de radio-emissiepuls ongelooflijk sterk moeten zijn. Bovendien, als de duur van de bron slechts een milliseconde bedraagt, kan de bron niet groter zijn dan de afstand die licht en radiogolven nodig hebben om in één milliseconde af te leggen, wat betekent dat de bron kleiner moet zijn dan 300 kilometer. Ter vergelijking: de diameter van de maan is 3.475 kilometer, oftewel 11 keer groter. Dit kleine object was echter in staat om in die puls de totale hoeveelheid energie uit te zenden die de zon in de loop van 30 jaar produceerde. Er zijn drie zeer compacte objecten die enorme hoeveelheden energie kunnen genereren: zwarte gaten, neutronensterren en magnetars.

Zwarte gaten zijn de ultieme energiemachine; Laat er dingen in vallen en je krijgt een bijna volledige omzetting van massa in energie. Zwarte gaten zijn echter niet goed in het produceren van korte, scherpe pulsen radio-energie. Neutronensterren, de ingestorte kernen van dode sterren, teruggebracht tot een diameter van enkele kilometers, kunnen pulsen van radiogolven produceren, maar ze zijn niet sterk genoeg om snelle radio-uitbarstingen te verklaren.

De populairste kandidaat op dit moment is de magnetar. Dit zijn neutronensterren met uitzonderlijk sterke magnetische velden. Ze zijn zo krachtig dat als we op wonderbaarlijke wijze naar het oppervlak van een magnetar zouden worden getransporteerd en niet onmiddellijk zouden worden gedood door hitte, straling en de aantrekkingskracht van de enorme zwaartekracht, we zouden worden gedood door magnetische velden die onze levensprocessen verstoren. Als we door een ander wonder op dit oppervlak zouden kunnen lopen en overleven, zouden we het gemakkelijk vinden om in magnetische velden te lopen en bijna onmogelijk om er overheen te lopen.

Eén manier waarop magnetars intense energie kunnen vrijgeven is door hun intense magnetische velden te comprimeren. Terwijl magnetars roteren, kunnen deze magnetische velden steeds meer beschadigd en vervormd raken, waardoor enorme hoeveelheden energie worden opgeslagen, zoals een onvoorstelbaar groot elastiekje. Uiteindelijk, zoals in het geval van een overbelast elastiekje, nemen de spanningen in de vervormde magnetische velden dramatisch toe en breken ze af, waardoor energiepulsen vrijkomen die krachtig genoeg zijn om op miljarden lichtjaren afstand te worden gedetecteerd. Dit is iets om over na te denken.

Saturnus bevindt zich na zonsondergang in het zuiden, terwijl Jupiter in het oosten schijnt. Venus komt in de eerste uren op. Op 13 november is de maan nieuw.

Ken Tapping is astronoom bij het Dominion Radio Astrophysical Observatory van de National Research Council in Penticton.