De Melkweg bevat minder materie dan gedacht

Astronomen hebben de bron gevonden van mysterieuze korte radioflitsen, die ook laten zien dat de Melkweg veel minder materie bevat dan gedacht.

melkweg

Astronomen zijn verbaasd dat de Melkweg veel minder materie bevat dan eerder berekend. Dat blijkt uit onderzoek van zogeheten korte radioflitsen.

© NASA

Sinds de ontdekking van zogeheten korte radioflitsen of FRBs (Fast Radio Bursts) in 2007, hebben onderzoekers gespeculeerd over de oorsprong ervan.

De radiotelescopen van de onderzoekers zijn steeds beter geworden, en er zijn nu al honderden korte radioflitsen opgevangen.

Nu hebben astronomen van het California Institute of Technology in de VS een korte radioflits uit een sterrenstelsel vlakbij bestudeerd. Dat schrijven ze in een persbericht.

Uit de studie, die is gepubliceerd in The Astrophysical Journal, blijkt tot grote verbazing van de onderzoekers dat onze eigen Melkweg veel minder materie bevat dan gedacht.

Als een schijnwerper in de mist

Astronomen hebben een korte radioflits bestudeerd die in maart 2022 werd waargenomen door de krachtige radio-interferometer Deep Synoptic Array in Californi√ę.

De speciale radiotelescoop ving een korte radioflits op uit het spiraalstelsel IRAS 02044 7048, op ongeveer 163 miljoen lichtjaar van de aarde.

De onderzoekers analyseerden de afstand en richting van de korte radioflits, en zo maten ze hoe ver het signaal had gereisd voordat het ons bereikte.

De astronomen konden namelijk berekenen hoeveel materie het radiosignaal tijdens zijn reis was tegengekomen.

En zo konden de wetenschappers berekenen hoeveel materie er zit in de halo van stof en gas en donkere materie die de Melkweg omringt.

Het onderzoeksteam vergelijkt dit met het schijnen van een zaklamp door mist om te ontdekken hoe dik de mist is.

magnetar illustratie

Het is inmiddels een gangbare theorie dat korte radiogolven uit magnetars komen, zoals hier ge√Įllustreerd. Deze neutronenster heeft voor zover wij weten het sterkste magneetveld in het heelal.

© NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

Korte radioflits

Korte radioflitsen zijn razendsnelle radiosignalen uit de ruimte die maar een paar milliseconden duren. Sommige duiken slechts eenmaal op, en andere hebben een vast ritme.

Wat precies hun oorsprong is, is nog een mysterie. De gangbaarste theorie is dat ze uit zogeheten magnetars komen ‚Äď neutronensterren met een magneetveld dat biljoenen keren sterker is dan dat van de aarde.

Veel minder zonnemassa

Tot hun grote verbazing bleek dat de Melkweg minder dan 100 miljard zonnemassa’s is, en dat is veel minder dan de 580 miljard zonnemassa’s waarvan men meestal uitgaat.

Als de resultaten worden gecombineerd met de andere materie waaruit ons sterrenstelsel bestaat, dan weegt alle massa in de Melkweg minder dan 60 procent van het gemiddelde voor sterrenstelsels.

melkweg halo

De Melkweg is omringd door een zogeheten halo, die bestaat uit stof en gas, zoals in deze illustratie. Door te berekenen hoe korte radiogolven door deze mist bewegen, konden de astronomen uitrekenen wat de massa van de Melkweg is.

© NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al

Hoewel de onderzoekers verrast waren door het resultaat, bevestigt het wel een populaire hypothese dat veel materie door sterrenwinden, supernova’s en supermassieve zwarte gaten uit sterrenstelsels verdwijnt.

Op dit moment zijn slechts 63 van de 110 radiotelescopen van Deep Synoptic Array in gebruik, en binnenkort komen er nog 2000 bij, waarmee korte radioflitsen beter onderzocht kunnen worden.

DSA-110-radiotelescoop

Met deze DSA-110-r (Deep Synoptic Array) in Californi√ę in de VS hebben de onderzoekers de korte radioflitsen kunnen opvangen.

© DSA/G. Hallinan