China capta una ráfaga de ondas de radio proveniente de una galaxia a 8.000 millones de años luz
Se ha descubierto una fuente de ráfagas rápidas de
ondas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés) que también emite emisiones de
radio débiles, pero persistentes, intercaladas entre las ráfagas. El hallazgo
plantea nuevos interrogantes sobre la naturaleza de estas misteriosas fuentes
emisoras.
El objeto astronómico en cuestión, conocido como FRB
190520, fue descubierto por el radiotelescopio FAST, de 500 metros de diámetro
y ubicado en China. El 20 de mayo de 2019 se produjo una ráfaga que se
descubrió en los datos del telescopio en noviembre de ese año. Las
observaciones realizadas posteriormente con el telescopio FAST revelaron que, a
diferencia de muchas otras FRBs, este objeto emite ráfagas reiteradas de ondas
de radio.
Las observaciones realizadas en 2020 con el conjunto
de radiotelescopios VLA (Karl G. Jansky Very Large Array), dependiente del
Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) de Estados Unidos, permitieron
determinar la ubicación de la fuente y, posteriormente, observarla en
frecuencias de luz visible con el telescopio Subaru, en Hawái. De esa forma, se
descubrió que las ráfagas provienen de la zona periférica de una galaxia enana
situada a casi 3.000 millones de años luz de la Tierra. Asimismo, las
observaciones del VLA revelaron que el objeto emite unas tenues ondas de radio
de forma reiterada entre las ráfagas.
Estas características se asemejan mucho a las del
primer caso de este tipo, cuya ubicación se logró determinar en 2016 (también
gracias al VLA). En aquel entonces, el hallazgo fue pionero en proporcionar
información sobre el entorno y la distancia de una fuente de FRBs. Sin embargo,
la combinación de ráfagas reiteradas y emisiones de radio intercaladas
provenientes de una zona compacta distinguía el objeto de 2016 (llamado FRB
121102) de los demás fenómenos de tipo FRB. Hasta ahora.
“Ahora conocemos dos objetos de este tipo, y eso
plantea preguntas importantes”, afirma Casey Law, del Instituto Tecnológico de
California (Caltech) y miembro de un equipo internacional que ha estado
investigando a FRB 190520.
Las diferencias entre FRB 190520 y FRB 121102 y las
demás fuentes de FRBs avalan una teoría planteada anteriormente según la cual
podría haber dos tipos distintos de FRB.
Según el equipo de investigación, las FRBs podrían
ser el resultado de dos mecanismos distintos, o bien los objetos que los
generan podrían comportarse de forma diferente en distintas etapas de su
evolución. El origen más probable de las FRBs son estrellas de neutrones
superdensas nacidas de la explosión de una supernova o bien estrellas de
neutrones con campos magnéticos ultrafuertes, llamados magnetoestrellas.
Una característica de FRB 190520 pone en tela de
juicio la utilidad de las FRBs para estudiar el material presente entre ellas y
la Tierra. Por lo general, la comunidad científica analiza el efecto de dicho
material en las ondas de radio emitidas por objetos distantes con el fin de
estudiar el material en cuestión. Uno de esos efectos se genera cuando las
ondas de radio atraviesan el espacio que contiene electrones libres, donde las
ondas de frecuencias más altas viajan más rápido que las de frecuencias más
bajas.
Ese efecto, conocido como dispersión, puede medirse
para determinar la densidad de los electrones en el espacio entre el objeto y
la Tierra, o, si se conoce o presupone su densidad, para hacer un cálculo
aproximado de la distancia hasta el objeto. Así es como suele calcularse la
distancia hasta los púlsares.
En el caso de FRB 190520, este método no funcionó.
Un cálculo independiente de la distancia basado en el efecto Doppler causado
por la expansión del Universo en la luz de la galaxia arrojó una distancia de
casi 3.000 millones de años-luz de la Tierra. Sin embargo, la ráfaga presenta
una cantidad de dispersión que normalmente equivaldría a una distancia de unos
8.000 a 9.500 millones de años-luz.
“Esto significa que hay mucho material cerca de la
FRB que perjudicaría cualquier intento de usarlo como parámetro para calcular
la cantidad de gas existente entre las galaxias”, explica Kshitij Aggarwal, del
equipo de investigación. “De ser así en otros casos, no podríamos usar las FRBs
como instrumento cósmico de medición”, agrega.
El equipo señala que FRB 190520 puede ser una
“recién nacida”, aún rodeada del denso material expulsado por la explosión de
una supernova, de la que surgió la estrella de neutrones. Si es así, a medida
que se disipe ese material, la dispersión de las señales de la ráfaga también
disminuirá. En este escenario, según plantean, las ráfagas reiteradas también
podrían ser una característica de una fuente de FRBs más joven, y mermar con el
tiempo.
El estudio se titula “A repeating fast radio burst
associated with a persistent radio source”. Y se ha publicado en la revista
académica Nature.
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