Detectan una nueva e inusual ráfaga de radio rápida que se repite a 3.000 millones de años luz

(CNN) — Los astrónomos detectaron una misteriosa ráfaga de radio rápida y repetitiva que emana de una galaxia enana situada a 3.000 millones de años luz.

El objeto cósmico es peculiar si se compara con otras detecciones de ráfagas de radio en los últimos años, según una nueva investigación.

Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son estallidos de ondas de radio de milisegundos de duración en el espacio. Las ráfagas de radio individuales se emiten una vez y no se repiten. Pero se sabe que las ráfagas de radio rápidas que se repiten envían ondas de radio cortas y vigorosas varias veces.

Los astrónomos han podido rastrear algunas ráfagas de radio hasta sus galaxias de origen, pero aún no han determinado la causa real de los pulsos. Aprender más sobre el origen de estas emisiones de radio brillantes e intensas podría ayudar a los científicos a entender qué las causa.

Esta imagen, captada por el Karl G. Jansky Very Large Array, muestra el objeto FRB 190520 cuando está activo (en rojo).

Los astrónomos detectaron el objeto, bautizado como FRB 190520, cuando emitió una ráfaga de ondas de radio el 20 de mayo de 2019. Los investigadores utilizaron el radiotelescopio FAST de quinientos metros de apertura, en China, y descubrieron la ráfaga en los datos del telescopio en noviembre de 2019. Los astrónomos llevaron a cabo observaciones de seguimiento y notaron algo inusual: el objeto estaba liberando ráfagas frecuentes y repetidas de ondas de radio.

En 2020, el equipo utilizó el observatorio astronómico Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de la Ciencia para localizar el origen de la ráfaga antes de centrarse en ella utilizando el telescopio Subaru en Hawái. Las observaciones del Subaru en luz visible mostraron que el estallido procedía de las afueras de una galaxia enana lejana.

Un estudio que detalla los hallazgos se publicó este miércoles en la revista académica Nature.

Dos de su tipo

Las observaciones del VLA también revelaron que el objeto celeste emitía constantemente ondas de radio más débiles entre los estallidos repetidos. Esto es muy similar a otra ráfaga de radio rápida repetida conocida: FRB 121102, descubierta en 2016.

La detección inicial y el posterior rastreo de FRB 121102 hasta su punto de origen en una pequeña galaxia enana a más de 3.000 millones de años luz de distancia fue un gran avance en la astronomía. Fue la primera vez que los astrónomos pudieron conocer la distancia y el entorno de estos misteriosos objetos.

Rastrean misteriosas ráfagas rápidas de radio hasta los brazos de galaxias espirales

“Ahora tenemos que explicar este doble misterio y por qué los FRB y las fuentes de radio persistentes se encuentran juntos a veces”, dijo el coautor del estudio Casey Law, científico del personal de radioastronomía en el Instituto de Tecnología de California. “¿Es común cuando los FRB son jóvenes? ¿O tal vez el objeto que produce los estallidos es un enorme agujero negro que está devorando desordenadamente una estrella vecina? Los teóricos tienen ahora muchos más detalles con los que trabajar y el margen de explicación se reduce”.

En la actualidad, se sabe que menos del 5% de los cientos de estallidos de radio rápidos identificados se repiten y solo unos pocos están activos regularmente.

Pero FRB 190520 es la única ráfaga de radio activa continuamente, lo que significa que nunca se ha “apagado” desde que fue descubierta, dijo el autor del estudio Di Li, científico jefe de la división de radio de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China y del Centro de Operaciones FAST. Mientras tanto, FRB 121102, “el primer repetidor famoso conocido, puede apagarse durante meses”, dijo Li.

Nuevos interrogantes

Los descubrimientos recientes plantean más interrogantes y ahora los astrónomos se preguntan si podría haber dos tipos de ráfagas de radio rápidas.

“¿Son diferentes las que se repiten de las que no lo hacen? ¿Y la emisión de radio persistente, es común?”, dijo el coautor del estudio Kshitij Aggarwal, que participó en el estudio como estudiante de doctorado en la Universidad de Virginia Occidental, en un comunicado.

Es posible que haya diferentes mecanismos que causen las ráfagas de radio, o que lo que las produce se comporte de forma diferente durante las distintas etapas de su desarrollo.

Anteriormente, los científicos plantearon la hipótesis de que las ráfagas de radio rápidas son causadas por los densos restos que quedan después de una supernova, llamados estrellas de neutrones, o por estrellas de neutrones con campos magnéticos increíblemente fuertes llamados magnetares.

Este es un concepto artístico de una estrella de neutrones con un campo magnético ultrafuerte, llamado magnetar, que emite ondas de radio (en rojo).

FRB 190520 se considera como un posible objeto “recién nacido” porque se encontraba en un entorno denso, dijo Law. Ese entorno puede estar causado por el material liberado por una supernova, que dio lugar a la creación de una estrella de neutrones. Como este material se dispersa con el tiempo, los estallidos de FRB 190520 pueden disminuir a medida que envejece.

En el futuro, Li quiere descubrir más ráfagas de radio rápidas.

“Es probable que en unos pocos años surja una imagen coherente del origen y la evolución de las FRB”, afirma Li.

Law está entusiasmado con las implicaciones de contar con una nueva clase de fuentes de ondas de radio.

“Durante décadas, los astrónomos pensaron que había básicamente dos tipos de fuentes de radio que podíamos ver en otras galaxias: agujeros negros supermasivos en crecimiento y actividad de formación estelar”, dijo Law. “¡Ahora decimos que ya no puede categorizarse como lo uno o lo otro! Hay una nueva posibilidad y debemos tenerla en cuenta a la hora de estudiar las poblaciones de fuentes de radio en el universo”.

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