Se ha detectado una nueva señal de ondas de radio con un extraño patrón repetitivo y que proviene desde una galaxia vecina. Al tratarse de estallidos de radio rápidos que se repiten, se profundiza en el misterio de qué podría estar produciendo estos poderosos estallidos.
La fuente, detectada por primera vez en 2019 y bautizada como FRB 190520B, parece estar escupiendo con frecuencia ráfagas de milisegundos de potentes ondas de radio.
Esto ha permitido a los astrónomos realizar análisis que revelan información sobre su procedencia en el Universo, y el espacio que la rodea. Estos análisis sugieren que probablemente haya más de un mecanismo en el gran cosmos capaz de producir estos extraños estallidos.
Ráfagas de radio rápidas
Las ráfagas de radio rápidas (FRB), como su nombre indica, son estallidos de radiación muy rápidos (que duran sólo milisegundos) que brillan en las longitudes de onda de radio.
La mayoría provienen de otras galaxias (sólo se ha detectado una fuente en la Vía Láctea), y son extremadamente brillantes, descargando en un instante tanta energía como 500 millones de soles.
La mayoría de estos estallidos sólo se han detectado una vez: salen de la nada, estallan una vez y luego no los volvemos a ver. Esto hace que sean en gran medida imposibles de predecir, y muy difíciles de rastrear y estudiar.
Pero unas pocas fuentes (bueno, tres ahora) se han detectado de forma repetida, y ofrecen una tentadora oportunidad para entender lo que está pasando. Tal vez.
La FRB detectada en la Vía Láctea procedía de un tipo de estrella muerta llamada magnetar, lo que sugiere que al menos algunas FRB son causadas por erupciones magnetares. Pero todavía hay muchas incógnitas.
Kshitij Aggarwal, astrofísico de la Universidad de Virginia Occidental, dijo en un comunicado:
“¿Son diferentes las que se repiten de las que no lo hacen?”.
Señal de radio repetitiva
La señal de descubrimiento de FRB 190520B llegó a la Tierra en mayo de 2019, detectada por el Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) en China, y encontrada en los datos en noviembre de ese año.
Representación artística de una ráfaga de radio rápida.
Las observaciones de seguimiento de la ubicación en el cielo revelaron que la fuente se repetía.
Se realizaron más observaciones con el Karl G. Jansky Very Large Array de la National Science Foundation, que revelaron un conjunto de características fascinantes. Las señales procedían de las afueras de una galaxia enana muy antigua, a casi 4.000 millones de años luz.
Entre los estallidos de radio, la fuente parece estar emitiendo señales de radio más débiles. Esto sugiere que las ráfagas de radio rápidas proceden de una fuente de radio compacta y persistente, cuya naturaleza se desconoce.
Si usted es un aficionado a las ráfagas de radio rápidas, esto podría resultarle familiar. Eso es porque esas características son compartidas con otra famosa ráfaga de radio rápida repetida, la FRB 121102.
Esta fue la primera FRB que se rastreó hasta una fuente, las afueras de una galaxia enana muy antigua a 3.000 millones de años luz. Y también está asociada a una fuente de radio persistente y compacta.
Casey Law, astrónomo de Caltech, dijo en un comunicado:
“Ahora tenemos dos como ésta, y eso plantea algunas cuestiones importantes”.
Más de un posible causante
No sabemos, por ejemplo, si las FRBs únicas se repiten a energías demasiado bajas para que podamos detectarlas. Pero los científicos han pensado durante algún tiempo que puede haber al menos dos mecanismos diferentes para producir las ráfagas, y el descubrimiento de FRB 190520B es consistente con esta idea.
Esto podría significar que los diferentes estallidos son emitidos por diferentes objetos, o emitidos por el mismo tipo de objeto en diferentes etapas de su evolución.
Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones -el núcleo colapsado y ultradenso de una estrella masiva después de haberse convertido en supernova y haber muerto-, pero también presentan un campo magnético extremadamente potente. Es posible que las estrellas de neutrones normales y los magnetares emitan las FRB de forma diferente.
Representación artística de una estrella de neutrones con un campo magnético ultrafuerte, llamada magnetar, que emite ondas de radio (rojo). Los magnetares son un candidato principal para lo que genera ráfagas de radio rápidas. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Otros análisis sugieren que otra característica de las ráfagas de radio rápidas podría no ser tan útil para medir el Universo como los astrónomos habían pensado.
Esta característica se denomina medida de dispersión, y tiene que ver con la forma en que la luz es dispersada por el gas tenue en el espacio entre nosotros y la fuente. Las ondas de mayor frecuencia viajan con más eficacia que las de menor frecuencia, y esto puede utilizarse como guía para medir la distancia.
En el caso de FRB 190520B, la medida de la dispersión sugiere que la fuente se encuentra entre 8.000 y 9.500 millones de años luz. Sin embargo, mediciones independientes de la distancia muestran que la galaxia no está tan lejos.
Aggarwal agregó:
“Esto significa que hay mucho material cerca del FRB que confundiría cualquier intento de utilizarlo para medir el gas entre las galaxias. Si ese es el caso de otros, entonces no podemos contar con usar los FRB como varas de medir cósmicas”.
Por otro lado, esto sugiere que la fuente de radio persistente que emite los FRBs reside en un entorno de plasma muy complejo, consistente con las características de una supernova superluminosa reciente. Esto sugiere que, sea cual sea la fuente, se ha formado muy recientemente: una fuente de FRB “recién nacida”.
Di Li, astrónomo de los National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences, que dirigió la investigación, dijo en un comunicado:
“Postulamos además que FRB 121102 y FRB 190520B representan la etapa inicial de una población de FRB en evolución. Es probable que en pocos años surja una imagen coherente del origen y la evolución de los FRB”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.
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