Durante años, misteriosas ráfagas de ondas de radio que viajan a miles de millones de años luz de distancia han dejado boquiabiertos a los científicos de la Tierra. Las ráfagas que duran sólo unas milésimas de segundo, conocidas como ráfagas rápidas de radio o FRB, aparecen aleatoriamente por el cielo y con frecuencia se esconden entre conjuntos de datos meses o años después de aparecer. Después de llegar a la Tierra. Los científicos no han podido averiguar qué son estas explosiones destellos, apuntando a diversas causas, como la evaporación de agujeros negros, la colisión de objetos de alta densidad o el resplandor de estrellas muertas, entre otros culpables.
Durante un tiempo algunos incluso creyeron que las misteriosas explosiones eran el producto de la vida en la Tierra, en lugar de señales de más allá de la galaxia. Los extraterrestres parecían ser la explicación preferida de los relatos de los lectores sobre el misterio.
Ahora, al estudiar cómo las ondas de radio se envuelven y se dispersan en la nueva ráfaga, un equipo de científicos ha descubierto algunas pistas importantes sobre el origen de las ráfagas: se formaron muy, muy lejos en una zona muy magnetizada y densa. plasma y ocurrió a través de dos nubes de gas antes de llegar al Green Bank Telescope en West Virginia.
‘Pueden provenir de la región donde se está formando la estrella, de los restos de una supernova o de las regiones interiores más densas de la galaxia. Pero todas estas posibilidades apuntan a una población de estrellas jóvenes, una región en la que se crean estrellas o donde las estrellas mueren y explotan’, dice Kiyoshi Masui, de la Universidad de Columbia Británica, que ha descrito hoy la explosión en la revista Nature . ‘Hay muchas teorías sobre qué son estas ráfagas rápidas de radio. No apostaría ciegamente por ninguno de ellos, pero mi preferido es de dónde provienen las bengalas de estrellas magnéticas’, dijo, refiriéndose a una estrella de neutrones tormentosa y altamente magnética.
Tratamiento de datos
Masui y sus colegas descubrieron la explosión, llamada FRB 110523, a partir de los datos que reunieron mientras estudiaban la estructura a gran escala del universo. Intrigado por las ondas de radio rápidas, el equipo decidió buscar señales cortas pero intensas y creó un programa informático para filtrar 650 horas de avistamientos. El software encontró una explosión de 6.496 candidatos, y la desafortunada tarea de tamizarlos manualmente recayó en Hsiu-Hsien Lin de la Universidad Carnegie Mellon, que identificó claramente la señal genuina entre miles de impostores.
La fractura estalló el 23 de mayo de 2022 en la constelación de Acuario y duró sólo tres milisegundos. Debido a la forma en la que el equipo observó el espacio, los científicos pudieron extraer información importante sobre el origen del brote. Cartografiar la materia del universo significa obtener información detallada sobre la polarización o cómo se dirige la radiación entrante, como la luz o las ondas de radio.
‘Deben recoger datos de alta calidad y muy bien calibrados que incluyan información detallada de polarización’, dice el astrónomo Scott Ransom del Observatorio Nacional de Radio Astronomía. ‘Esto es ligeramente exagerado en casi todas las observaciones de púlsares, donde la mayoría de ondas de radio rápidas se han observado en el pasado.
Había pistas importantes escondidas en estos datos de sesgo. Las ondas de radio se retuercen mientras viajan por el espacio, algo que sólo puede ocurrir cuando atraviesan un campo magnético. Mediante la medida de la rotación de las ondas, el equipo pudo determinar la fuerza del campo magnético, y nada en la Vía Láctea es lo suficientemente fuerte como para girar una onda de radio en ese grado.
‘Allí no hay tanta magnetización’, dice Masui. ‘Y por lo que podemos ver la mayor parte del espacio entre nosotros y la explosión es sólo un espacio vacío… así que sólo podemos suponer que la magnetización proviene de la misma fuente’.
Pero hay más. El equipo descubrió que la explosión no sólo proviene de un campo magnético fuerte, sino también de al menos dos nubes de gas ionizado. Al hacerlo, las nubes dispersaron las ondas de radio y alteraron la forma de la explosión, provocando firmas visibles que sólo surgieron cuando el equipo miró los datos a intervalos de una millonésima de segundo. La primera de estas nubes, dice Masui, es la fuente de la señal; el segundo es en algún lugar de la Vía Láctea.
Por último, el equipo se dio cuenta de que la explosión no podría haber recorrido más de seis mil millones de años luz antes de llegar a la Tierra.
‘Bueno, podría haber viajado entre seis y cien millones de años luz’, dice Masui.
Los astrónomos que estudian estos estallidos dicen que el trabajo del equipo es sólido y que la idea de que las señales provienen de más allá de la galaxia es cada vez más fuerte.
‘Es increíble lo que han logrado con una cantidad tan pequeña de datos’, dice Ransom. ‘Si estas cosas vienen realmente de fuera de la galaxia, esto sería increíble, simplemente no las entendemos.
¿Estrellas magnéticas?
Masui y sus colegas sospechan que las explosiones provienen de una joven región de formación estelar en una lejana galaxia. ¿En cualquier galaxia? ‘Hay unas 100 galaxias candidatas donde podría estar, no podemos imaginarlo’, dice Masui. Las regiones de formación estelar son polvorientas, turbulentas y esporádicamente violentas. En estos lugares, las estrellas jóvenes se encienden a medida que la atracción gravitatoria convierte a los grupos de polvo en calderos nucleares, mientras que las estrellas más grandes y brillantes viven una vida corta y mueren de forma explosiva.
A medida que algunas de estas estrellas masivas mueren, sus cadáveres se convierten en magnetos: estrellas de neutrones que giran, que son jóvenes y altamente magnéticas. Son objetos increíblemente densos e increíblemente exóticos con campos magnéticos millones de veces más fuertes que los imanes más fuertes que se encuentran en la Tierra. De vez en cuando, los terremotos estelares se ondan a través de la corteza de la estrella magnética, impactando a la estrella muerta y provocando grandes erupciones que emiten intensos rayos gamma.
Los astrónomos sospechan ahora que estas estrellas magnéticas brillantes también pueden emitir ondas de radio y ser responsables de las ráfagas rápidas de radio.
‘Son una de las fuentes más poderosas de radiación de alta energía -aparte del Sol, que es nuestro vecino- que recibimos en la Tierra’, dice Shiriniva Kulkarni, astrofísica del Caltech, que durante años dudó de que las explosiones vinieran de fuera. . Vía Láctea.
Ahora dice que la preponderancia de la evidencia apunta a un origen extragaláctico del fenómeno, una conclusión que él mismo anunció esta semana en su artículo Archivo.
‘Todas las pruebas que he hecho para mostrar brotes que ocurren cerca han fallado’, dice.
En este último artículo, Kulkarni y sus colegas examinaron con detalle el brote detectado por el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Independientemente, llegaron a conclusiones muy parecidas a las de Masui y sus colegas: que el estallido venía de fuera de la galaxia, en una región de plasma denso y muy magnetizado, pudiendo ser obra de una estrella magnética.
Así, aunque los equipos sólo obtuvieron esta información de dos de las 16 ráfagas de radio rápidas detectadas, los resultados son buenas noticias para los científicos que buscan la fuente de las señales, y la búsqueda debería facilitarse con la próxima generación de telescopios.
‘Es muy interesante’, dijo Duncan Lorimer, un astrónomo de Virginia, en el 2007 tras descubrir la primera explosión. ‘Definitivamente estamos avanzando en la resolución del misterio’.
Susan McDonald se especializó hace años en el avistamiento y el estudio de estrellas. Nos ha demostrado la importancia del cálculo algorítmico y la precisión para analizar los astros, y ha redactado los mejores artículos de la web para estudiarlas. Practica meditación y trabaja en un centro de astrología cerca de su ciudad.