‘Wij denken dat er een zeer krachtige deeltjesversneller in ons sterrenstelsel zit, wellicht in de vorm van een enorme ster,’ zegt astronoom en astrofysicus professor Stijn Buitink van de Vrije Universiteit Brussel. De deeltjes die dit kosmische instrument produceert, reizen aan ongeveer lichtsnelheid door het heelal tot wanneer ze als een kogel inslaan op de atmosfeer van onze aarde. Daarbij spatten ze uiteen in een douche van ontelbare kleinere deeltjes. `Door wisselwerking met het magnetische veld van de aarde ontstaat vervolgens een zeer korte (enkele miljardste van een seconde), maar felle radioflits', zegt Olaf Scholten, deeltjesfysicus aan de Universiteit van Groningen en de VUB.
Deeltjes slaan als kogels in op onze atmosfeer.
Kosmische kogeltjes uit eigen Melkweg
De circa 20.000 radioantennes van de Europese radiotelescoop LOFAR kunnen deze flits nauwkeurig meten. Voor het eerst is het nu gelukt om vanuit het radiosignaal terug te rekenen naar de oorsprong van de inslag. ‘We kunnen de kogel nu identificeren,’ zegt Heino Falcke van de Radboud Universiteit. ‘In de meeste gevallen blijkt het om een enkele proton of een lichte atoomkern te gaan, afkomstig uit waterstof- of heliumatomen.’
‘We hebben – voor het eerst – met behulp van een radiotelescoop heel precies de massa van deze deeltjes kunnen bepalen,’ zegt Stijn Buitink. Het onderzoek wordt vandaag, donderdag 3 maart in het toonaangevende wetenschappelijk tijdschrift Nature gepubliceerd. ‘Het blijkt dat de deeltjes lichter zijn dan verwacht. Dit betekent dat er mogelijk veel sterkere bronnen van dit soort hoogenergetische deeltjes in onze eigen Melkweg aanwezig zijn dan we aanvankelijk dachten.’
Goed nieuws voor toekomst deeltjesfysica
Deze bronnen zijn volgens de wetenschappers te beschouwen als enorme kosmische deeltjesversnellers. Ze zijn miljoenen malen sterker dan de Large Hadron Collider (LHC) van het CERN in Genève of zelfs om het even welke toekomstige aardse deeltjesversneller dan ook. En wat fantastisch nieuws is: ze zijn ook uitstekend inzetbaar voor natuurkundig onderzoek. ‘Deze deeltjes komen gratis en voor niks uit de ruimte aanzetten – wij hoeven ze alleen maar op te vangen,’ aldus Falcke. ‘Grappig genoeg kunnen we nu met eenvoudige FM-radioantennes aan hoge-energie-deeltjesfysica doen.’
Dit veelbelovende onderzoek zal in de toekomst worden voortgezet met nog gevoeligere telescopen, zoals de Square Kilometer Array die in Australië gebouwd zal worden.