San Rafael, Mendoza viernes 01 de julio de 2022

Una nueva detección de una ráfaga rápida de radio aumenta el misterio de estas señales cósmicas

El radiotelescopio FAST y el JVLAUn radiotelescopio en la provincia china de Guizhou detectó el pulso de radiofrecuencia muy activo y repetitivo procedente de una galaxia enana a casi 3.000 millones de años luz de la Tierra.

Desde que se detectasen por primera vez en 2007, las ráfagas rápidas de radio (FRB por sus siglas en inglés) intrigan a los científicos. Las observaciones que se han logrado a lo largo de los últimos quince años han despertado múltiples hipótesis para explicar el origen y la física subyacente de estos estallidos brillantes de ondas de radio de una duración cercana al milisegundo. Esta semana una colaboración internacional revela en la revista Nature un raro ejemplo procedente de una galaxia enana a casi 3.000 millones de años luz de la Tierra.

Se trata de una señal muy activa y repetitiva, que además está asociada con una fuente compacta de emisión de radio, más débil pero persistente entre las ráfagas. El descubrimiento plantea nuevos interrogantes sobre la naturaleza de estos misteriosos objetos y sobre su utilidad como herramientas indirectas para estudiar la naturaleza del espacio entre galaxias. La nueva señal cósmica -llamada FRB 190520- fue detectada por el Radiotelescopio Esférico de Quinientos Metros de Apertura (FAST), en la provincia china de Guizhou.

Un estallido que tuvo lugar el 20 de mayo de 2019 quedó registrado en los datos del telescopio en noviembre de ese mismo año. Comprobaciones adicionales del observatorio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), en Nuevo México (EEUU), permitieron identificar la ubicación del objeto lo que, a su vez, abrió la posibilidad de realizar observaciones con luz visible en el telescopio Subaru de Hawái. Además, los datos recogidos en China mostraron que, a diferencia de muchas otras FRB, emite ráfagas frecuentes y repetidas.

“Estas características significan que es muy similar a la primera FRB cuya posición pudo ser establecida, en el año 2016”, apunta Casey Law, astrofísico en el Instituto Tecnológico de California. Aislar la ubicación es un avance fundamental, ya que permite a los científicos extraer información sobre el entorno y la distancia de la ráfaga. En el caso de la detección de 2016 (llamada FRB 121102), la combinación de pulsos de luz repetidos y de emisiones de radio persistentes, procedente de una región compacta, hacían que fuese diferente a todos los demás vistos hasta la fecha. “Ahora tenemos una segunda, lo que hace que surjan algunas preguntas importantes”, añade Law.

Las diferencias entre FRB 190520 y FRB 121102 y el resto de ráfagas de radio refuerzan la hipótesis de que pueda haber dos tipos diferentes. Los principales candidatos a ser el origen de las ráfagas rápidas de radio son las estrellas de neutrones superdensas (resultado de la explosión de una estrella masiva como supernova) o las estrellas de neutrones con campos magnéticos ultrafuertes, llamadas magnetares. Algunos astrónomos sugieren que dos mecanismos distintos producirían dos categorías de FRB, otros estiman que los fenómenos que las producen pueden mostrar diferentes resultados en varias etapas de su evolución.

RÁFAGA RECIENTE

Por otro lado, una característica de la recién descubierta FRB 190520 pone en duda la utilidad de las ráfagas rápidas de radio como herramientas indirectas para estudiar el material que se encuentra entre ellas y la Tierra. Los astrónomos suelen analizar los efectos del material intermedio en las ondas de radio para saber más sobre ese material tenue del espacio exterior. Uno de esos efectos se produce cuando las ondas de radio atraviesan un tramo del cosmos que contiene electrones libres. En ese caso, las ondas de mayor frecuencia viajan más rápidamente, un efecto llamado dispersión, que puede medirse para determinar la densidad de electrones en el espacio entre el objeto y la Tierra. O también, si se conoce o se supone la densidad de electrones, pueden proporcionar una estimación de la distancia al objeto. Una técnica que se utiliza a menudo para calcular la distancia a los púlsares.

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Pero esto se se aplica en el caso de FRB 190520: la medición independiente de la distancia, basada en el efecto Doppler de la luz de la galaxia (causado por la expansión del Universo) ha permitido establecer que la distancia con la Tierra es de 3.000 millones de años luz. Sin embargo, la señal de la ráfaga muestra una dispersión que indicaría una distancia de entre 8.000 y 9.500 millones de años luz. “Eso significa que hay mucho material cerca del FRB, que falsea cualquier intento de utilizarlo para medir el gas entre galaxias“, interpreta Kshitij Aggarwal, investigador en la Universidad de West Virginia y coautor del artículo. “Si esto es así, no podemos contar con las FRB como rasero de medir cósmico“.

Tras el descubrimiento inicial, se han realizado nuevos análisis y modelos más profundos, incluyendo un análisis de polarización, modelos de escala de tiempo de dispersión y modelos de origen de supernova. Los astrónomos plantean la posibilidad de que FRB 190520 sea muy reciente y esté aún rodeada de material denso, expulsado por la explosión de la supernova que dejó una estrella de neutrones. A medida que ese material se disipe, la dispersión de las señales de los estallidos también disminuye. Según esta hipótesis los estallidos repetidos también podrían ser una característica de las FRB más jóvenes y disminuir con el tiempo. “Postulamos que FRB 121102A y FRB 190520B representan la etapa inicial de una población de ráfagas en evolución, explican los autores. “Es probable que en pocos años surja una imagen coherente del origen y su evolución”.

Fuente:https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2022/06/08/62a09ef4e4d4d827128b456d.html

 

 

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