Explosión recién descubierta desafía lo que la ciencia sabe sobre ráfagas de radio rápidas

Una ráfaga de radio cósmica descubierta recientemente tiene propiedades únicas que brindan a los científicos pistas importantes sobre las posibles causas de estos misteriosos fenómenos astronómicos conocidos como ráfagas de radio rápidas (FRB).

Al mismo tiempo, estas características desafían lo que los astrónomos creían saber sobre estas poderosas explosiones, como se describe en un nuevo estudio publicado en la revista. naturaleza Durante este mes.

Detectados por primera vez en 2007, los FRB son pulsos extremadamente brillantes de ondas de radio de galaxias distantes. En tan solo un milisegundo, liberan tanta energía como el Sol durante varios días. En los últimos 15 años, se han observado alrededor de 800 FRB, y ese número va en aumento.

De acordo com Kshitij Aggarwal, pesquisador afiliado à Universidade de West Virginia, EUA, quando um telescópio captura um FRB, uma das características mais importantes que os cientistas observam é algo chamado espalhamento, que é essencialmente uma medida de quão esticado um FRB é quando atinge la tierra.

“El plasma que se encuentra entre las estrellas y las galaxias atenúa toda la luz, incluidas las ondas de radio, pero las frecuencias bajas sienten este efecto con más fuerza y ​​se ralentizan más que las frecuencias altas”, explicó Aggarwal en un artículo publicado en el sitio web. La conversación.

«Los FRB contienen un rango de frecuencias, por lo que la luz de alta frecuencia de la explosión llega a la Tierra antes que las frecuencias bajas, causando dispersión», dijo el investigador, que es uno de los autores del nuevo estudio. “Esto permite a los científicos usar la dispersión para estimar a qué distancia de la Tierra nace un FRB. Cuanto más se estira un FRB, más plasma debe haber pasado la señal y más lejos debe estar la fuente.

FRB190520 es una ráfaga de radio de repetición rápida

El nuevo FRB descubierto por Aggarwal y su equipo se llama FRB190520. Lo encontraron utilizando el Radiotelescopio Esférico de Apertura de 500 metros (FAST) de China, también conocido como el «Ojo del Cielo».

“Una cosa inmediatamente interesante que notamos sobre FRB190520 es que es uno de los 24 FRB que se repite, y lo hace muchas más veces que otros”, dijo Aggarwal. «Produjo 75 ráfagas durante un período de seis meses en 2020».

Luego, el equipo utilizó observaciones del radiotelescopio de última generación Very Large Array (VLA) en Nuevo México, EE. UU., para obtener más información sobre este FRB y pudo identificar la ubicación de su fuente: una galaxia enana. miles de millones de años luz de la Tierra. “Ahí fue cuando empezamos a darnos cuenta de cuán único e importante es realmente este FRB”, informó Aggarwal.

Primero, encontraron que hay una señal de radio persistente, aunque mucho más débil, emitida por algo desde la misma ubicación de donde vino FRB190520. “Debido a que pudimos identificar que el FRB se originó en una galaxia enana, pudimos determinar exactamente qué tan lejos está esta galaxia de la Tierra. Pero este resultado no tenía sentido.

Para sorpresa de los investigadores, la distancia estimada que hicieron usando la dispersión FRB fue de 30 mil millones de años luz de la Tierra, una distancia 10 veces mayor que los 3 mil millones de años luz reales de la Tierra.

Los astrónomos solo han podido determinar la ubicación exacta, y por lo tanto la distancia desde la Tierra, de otras 19 fuentes de FRB. Para el resto de los FRB conocidos, los astrónomos deben confiar solo en la dispersión para estimar su distancia de nuestro planeta.

«Para los FRB con ubicaciones de origen conocidas, las distancias de dispersión estimadas son muy similares a las distancias reales de sus galaxias de origen», explicó Aggarwal. “Pero este nuevo FRB muestra que las estimaciones que utilizan la difusión a veces pueden ser incorrectas y arrojar muchas suposiciones por la ventana. »

Y después

Este nuevo hallazgo plantea algunas preguntas, como si las señales de radio persistentes son comunes, qué condiciones las producen y si el mismo fenómeno que produce las FRB es responsable de la emisión de la señal de radio persistente.

Además, según Aggarwal, también es un gran misterio por qué la dispersión de FRB190520 fue mucho mayor de lo que debería ser. “¿Se debió a algo cercano a la FRB? ¿Estaba relacionado con la fuente de radio persistente? ¿Tiene que ver con la materia de la galaxia de donde es este FRB? Todas estas preguntas no han sido respondidas”, dijo el investigador, quien reveló que él y su equipo se enfocarán en estudiar el fenómeno utilizando varios telescopios diferentes en todo el mundo.

«Al estudiar la FRB, su galaxia y el entorno espacial alrededor de su fuente, esperamos encontrar respuestas a muchos de los misterios que ha revelado», dijo.

Otras respuestas también pueden provenir de un mayor estudio de este y otros FRB en los próximos años. Cuantos más registros cataloguen los astrónomos, mayores serán sus posibilidades de descubrir FRB con propiedades interesantes que podrían ayudar a desentrañar estos fascinantes fenómenos astronómicos.

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