Chinese astronomen vinden bewijs voor de oorsprong van Fast Radio Bursts in dubbelstersystemen

Chinese astrofysici hebben onlangs overtuigend nieuw bewijs gepresenteerd voor de hypothese dat ten minste een deel van de mysterieuze Fast Radio Bursts (FRB's) hun oorsprong vindt in dubbelstersystemen. Deze baanbrekende ontdekking is gebaseerd op de waarneming van een abrupte, snelle en omkeerbare sprong in de zogenaamde Faraday-rotatiemaat (RM) bij een herhalende FRB. Wetenschappers interpreteren deze plotselinge verandering als het directe resultaat van de interactie met plasma dat afkomstig is van een begeleidende ster binnen het systeem.

De resultaten van dit diepgaande onderzoek werden in januari 2026 gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Science. Hoewel de publicatie recent is, werd de cruciale waarneming die de basis vormde voor de studie al in december 2023 gedaan. Het onderzoek maakte intensief gebruik van gegevens verzameld door de Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST), die zich bevindt in de provincie Guizhou in China. Sinds juni 2022 hielden de onderzoekers de herhalende bron FRB 20220529, die zich op een afstand van 2,9 miljard lichtjaar van de aarde bevindt, nauwlettend in de gaten.

Tijdens de observaties in december 2023 vertoonde de geregistreerde RM-waarde een spectaculaire stijging, waarbij deze ongeveer twintig keer hoger uitviel dan de gemiddelde variabiliteit die tot dan toe was waargenomen. Opmerkelijk genoeg keerde deze waarde binnen een tijdsbestek van slechts twee weken weer terug naar het normale niveau. Het object in kwestie, FRB 20220529, bevindt zich in een schijfvormig sterrenstelsel met een roodverschuiving van 0.1839. Voorafgaand aan deze gebeurtenis was de RM van deze bron gedurende zeventien maanden relatief stabiel gebleven, met slechts bescheiden schommelingen van ongeveer 21 ± 96 rad m⁻².

De extreme sprong naar een waarde van 1976.9 rad m⁻² in december 2023, wat meer dan twintig keer de standaarddeviatie overschrijdt, duidt volgens de onderzoekers op de passage van een zeer dichte en gemagnetiseerde plasmawolk. Dit fenomeen is waarschijnlijk gerelateerd aan een coronale massa-ejectie als gevolg van een krachtige uitbarsting van de begeleidende ster. Aan dit prestigieuze project werkten astronomen mee van de Purple Mountain Observatory (PMO) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), de Universiteit van Hong Kong (HKU) en de Yunnan Universiteit, in samenwerking met professor Duncan Lorimer van de West Virginia University.

Het onderzoeksteam concludeerde dat een dergelijke dramatische verandering in de RM-waarde onverenigbaar is met bestaande modellen die uitgaan van een geïsoleerde neutronenster. In plaats daarvan vormt het een krachtige bevestiging van het dubbelstermodel voor de bron van FRB 20220529. Deze ontdekking markeert een historisch moment, aangezien het de eerste keer is dat er een direct observationeel bewijs is gevonden voor de binaire oorsprong van kosmologische Fast Radio Bursts. Het verschuift het wetenschappelijke debat van statische modellen naar meer dynamische interacties in de ruimte.

De FAST-telescoop, in de volksmond ook wel het "Hemels Oog van China" of "Tianyan" genoemd, speelde een onmisbare rol dankzij zijn uitzonderlijke gevoeligheid. De Faraday-rotatiemaat fungeert hierbij als een uiterst nauwkeurige "kosmische magnetische sonde", waarmee de eigenschappen van gemagnetiseerd plasma op het pad van de radiosignalen kunnen worden gemeten. Waar eerdere theorieën vaak wezen in de richting van geïsoleerde magnetars, legt dit resultaat de nadruk op de complexe interacties binnen dubbelstersystemen. Toekomstige langetermijnobservaties van herhalende FRB's zullen cruciaal zijn om vast te stellen hoe wijdverbreid deze binaire systemen werkelijk zijn binnen het universum.