Telescopio australiano casi duplica el número conocido de "ráfagas rápidas de radio" misteriosas

Antennas of CSIRO’s Australian SKA Pathfinder with the Milky Way overhead. Credit: Alex Cherney/CSIRO

Investigadores australianos que utilizando un radiotelescopio de CSIRO en Australia Occidental casi han duplicado el número conocido de "ráfagas rápidas de radio": poderosos destellos de ondas de radio del espacio profundo. 

Los descubrimientos del equipo incluyen las ráfagas rápidas de radio más cercanas y más brillantes jamás detectadas. 

Ráfagas de radio rápidas vienen de todo el cielo y duran solo milisegundos. 

Los científicos no saben qué las causas, pero debe incluir una energía increíble, equivalente a la cantidad liberada por el Sol en 80 años. 

Una impresión artística que muestra una de las antenas de radio telescopios ASKAP de CSIRO observando una ráfaga de radio rápida (FRB). Crédito: OzGrav, Swinburne University of Technology.

"Encontramos 20 ráfagas de radio rápidas en un año, casi duplicando el número detectado en todo el mundo desde que se descubrieron en 2007", dijo el autor principal, el Dr. Ryan Shannon, de la Universidad de Tecnología de Swinburne y el Centro de Excelencia OzGrav ARC. 

"Al utilizar la nueva tecnología de Australia Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), también hemos demostrado que las ráfagas de radio rápidas provienen del otro lado del Universo en lugar de nuestro propio vecindario galáctico". 

Para cada ráfaga, los paneles superiores muestran cómo se ve la señal FRB cuando se promedia en todas las frecuencias. Los paneles inferiores muestran cómo el brillo de la ráfaga cambia con la frecuencia. Las ráfagas son verticales porque se han corregido por dispersión. Crédito: Ryan Shannon y la colaboración CRAFT.

El coautor, el Dr. Jean-Pierre Macquart, del nodo de la Universidad Curtin del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR), dijo que las explosiones viajan por miles de millones de años y ocasionalmente atraviesan nubes de gas. 

"Cada vez que esto sucede, las diferentes longitudes de onda que forman una ráfaga se reducen en cantidades diferentes", dijo. 

"Finalmente, la explosión llega a la Tierra con su extensión de longitudes de onda que llegan al telescopio en momentos ligeramente diferentes, como los nadadores en una línea de meta. 

"La sincronización de la llegada de las diferentes longitudes de onda nos dice cuánto material ha viajado la ráfaga en su viaje. 

"Y como hemos demostrado que las ráfagas de radio rápidas vienen de muy lejos, podemos usarlas para detectar toda la materia que falta en el espacio entre las galaxias, lo que es un descubrimiento realmente emocionante". 

Una impresión artística del radiotelescopio SKA Pathfinder (ASKAP) de CSIRO al observar las "explosiones de radio rápidas" en el "modo ojo de mosca". Cada antena apunta en una dirección ligeramente diferente, dando la máxima cobertura del cielo. Crédito: OzGrav, Swinburne University of Technology.

El Dr. Keith Bannister de CSIRO, quien diseñó los sistemas que detectaron los estallidos, dijo que la tasa de descubrimiento fenomenal de ASKAP se reduce a dos cosas. 

"El telescopio tiene un enorme campo de visión de 30 grados cuadrados, 100 veces más grande que la Luna llena", dijo. 

"Y, al utilizar las antenas parabólicas del telescopio de manera radical, cada una apuntando a una parte diferente del cielo, observamos 240 grados cuadrados a la vez, aproximadamente mil veces el área de la Luna llena. 

"ASKAP es asombrosamente bueno para este trabajo". 

Antenas del Australian Square Kilometre Array Pathfinder de CSIRO en 'modo de vuelo'. Crédito de la imagen: Kim Steel / CSIRO.

El Dr. Shannon dijo que ahora sabemos que las ráfagas de radio rápidas se originan en casi la mitad del Universo, pero todavía no sabemos qué las causa o de qué galaxias provienen. 

El siguiente desafío del equipo es identificar las ubicaciones de las explosiones en el cielo. 

"Podremos localizar las ráfagas a más de una milésima de grado", dijo el Dr. Shannon. 

"Eso es aproximadamente el ancho de un cabello humano visto a diez metros de distancia, y lo suficientemente bueno como para atar cada ráfaga a una galaxia en particular". 

ASKAP se encuentra en el Observatorio de Radioastronomía Murchison (MRO) de CSIRO en Australia Occidental y es un precursor para el futuro telescopio Square Kilometer Array (SKA). 

El SKA pudo observar un gran número de explosiones de radio rápidas, dando a los astrónomos una manera de estudiar en detalle el Universo primitivo. 

Los investigadores y sus instituciones reconocen a Wajarri Yamaji como los dueños tradicionales del sitio MRO.

Una ráfaga de radio rápida deja una galaxia lejana, viajando a la Tierra durante miles de millones de años y ocasionalmente pasando a través de nubes de gas en su camino. Cada vez que se encuentra una nube de gas, las diferentes longitudes de onda que forman una ráfaga se reducen en cantidades diferentes. La sincronización de la llegada de las diferentes longitudes de onda a un radiotelescopio nos dice cuánto material ha viajado la ráfaga en su camino hacia la Tierra y permite a los astrónomos detectar la materia "faltante" ubicada en el espacio entre las galaxias. Crédito: CSIRO / ICRAR / OzGrav / Swinburne University of Technology

El Dr. Ryan Shannon (Swinburne / OzGrav), el Dr. Jean-Pierre Macquart (Curtin / ICRAR) y el Dr. Keith Bannister (CSIRO) describen su descubrimiento de 20 nuevas ráfagas de radio rápidas (FRB) y la tecnología del receptor Phased Array Feed (PAF) en El radiotelescopio Pathfinder de Array de Kilómetros Cuadrados de Australia (ASKAP) de CSIRO permitió este avance científico. Crédito: CSIRO. Transcripción del video (RTF).

Fuente: CSIRO, ICRAR,