En una galaxia cercana, una ráfaga rápida de radio desvela más preguntas que respuestas

Concepción artística de la localización de Fast Radio Burst 180916.J0158 + 65 en su galaxia anfitriona. La imagen de la galaxia anfitriona se basa en observaciones reales utilizando el telescopio Gemini-North sobre Mauna Kea en Hawai. La explosión impulsiva que emana de la galaxia se basa en datos reales grabados con el radiotelescopio Effelsberg de 100 metros en Alemania. Crédito: Danielle Futselaar (artsource.nl).

Durante más de una década, los astrónomos de todo el mundo han luchado contra las perplejidades de las ráfagas rápidas de radio: intensos e inexplicables destellos cósmicos de energía, a años luz de distancia, que se producen por solo milisegundos. 

A pesar de los cientos de registros de estas fuentes enigmáticas, los investigadores solo han identificado la ubicación precisa de cuatro de estas explosiones. 

Ahora hay una quinta, detectada por un equipo de científicos internacionales que incluye investigadores de la Universidad de West Virginia. El hallazgo, que se basó en ocho telescopios que abarcan lugares desde el Reino Unido hasta China, se publicó el lunes (6 de enero) en Nature. 

Hay dos tipos principales de ráfagas de radio rápidas, explicó Kshitij Aggarwal, un estudiante graduado de física en WVU y coautor del artículo: repetidores, que parpadean varias veces, y no repetidores, eventos únicos. Esta observación marca solo la segunda vez que los científicos determinan la ubicación de una ráfaga de radio rápida y repetida. 

Pero la localización de esta explosión no es tan importante como el tipo de galaxia en la que se encontró, que es similar a la nuestra, dijo Sarah Burke-Spolaor, profesora asistente de física y astronomía y coautora. 

"Identificar la galaxia anfitriona para los FRB es fundamental para que nos digan en que tipo de entornos hatitan las FRB y, por lo tanto, qué podría estar realmente produciendo las FRB", dijo Burke-Spolaor. "Esta es una pregunta para la cual los científicos todavía se están agarrando a un clavo ardiendo". 

Burke-Spolaor y su estudiante, Aggarwal, utilizaron el observatorio Very Large Array en Nuevo México para buscar pulsaciones y un resplandor de radio persistente de esta explosión. Mientras tanto, Kevin Bandura, profesor asistente de ciencias de la computación e ingeniería eléctrica, y tercer coautor de WVU del artículo, trabajó en el equipo del Experimento de Mapeo de Intensidad de Hidrógeno Canadiense que inicialmente detectó la ráfaga de radio rápida repetida. 

CHIME Ráfagas rápidas de radio. Universidad McGill.

"Lo que es muy interesante acerca de este FRB repetitivo en particular es que está en el brazo de una galaxia espiral similar a la Vía Láctea, y es el más cercano a la Tierra hasta ahora localizado", dijo Bandura. "La proximidad y la repetición únicas de este FRB podrían permitir la observación en otras longitudes de onda y el potencial de un estudio más detallado para comprender la naturaleza de este tipo de FRB". 

Utilizando una técnica conocida como interferometría de muy larga base, el equipo logró un nivel de resolución lo suficientemente alto como para localizar el estallido en una región de aproximadamente siete años luz de diámetro, una hazaña comparable a la de un individuo en la Tierra capaz de distinguir a una persona en la luna, de acuerdo con CHIME. 

Con ese nivel de precisión, los investigadores pudieron analizar el entorno del que emanaba la explosión a través de un telescopio óptico. 

Lo que encontraron ha agregado un nuevo capítulo al misterio que rodea los orígenes de las ráfagas de radio rápidas. 

Esta explosión particular existió en un entorno radicalmente diferente de los estudios anteriores, ya que la primera explosión repetida se descubrió en una pequeña galaxia "enana" que contenía metales y estrellas formadas, dijo Burke-Spolaor. 

"Eso alentó a muchas publicaciones que decían que los FRB repetidos probablemente sean producidos por magnetares (estrellas de neutrones con potentes campos magnéticos)", dijo. "Si bien eso todavía es posible, el hecho de que este FRB rompa la singularidad de ese molde anterior significa que tenemos que considerar quizás múltiples orígenes o una gama más amplia de teorías para comprender qué crea los FRB". 

A 500 millones de años luz de la Tierra, la fuente de esta explosión, llamada "FRB 180916", está siete veces más cerca que la única otra explosión repetida que se ha localizado, y más de 10 veces más cerca que cualquiera de las pocas explosiones repetitivas que los científicos han logrado identificar. Los investigadores tienen la esperanza de que esta última observación permita más estudios que desvelen las posibles explicaciones detrás de las ráfagas rápidas de radio, según CHIME. 

WVU se ha mantenido a la vanguardia de la investigación de ráfagas de radio rápidas desde que fueron descubiertas por primera vez en 2007 por un equipo aquí en la Universidad que incluía a Duncan Lorimer y Maura McLaughlin , profesores de física y el entonces estudiante David Narkevic. El trío descubrió ráfagas de radio rápidas al buscar datos archivados del telescopio de radio Parkes de Australia. 

Fuente: Universidad de West Virginia,