Detectan una señal extraterrestre de radio que late como un corazón

 

Son destellos de radio que pueden proceder de cualquier punto del universo, generalmente ráfagas ultrarrápidas. Desde el 2007 se han detectado cientos de señales de este tipo, denominadas FRB, pero nunca como hasta ahora se había detectado un destello tan continuado y con un ritmo que sigue un patrón periódico, similar al latido de un corazón. Es lo que acaban de detectar un equipo de astrónomos del MIT y de otros centros de investigación en un trabajo que se acaba de publicar en Nature. Procede del espacio profundo, de una galaxia situada a varios miles de millones de años luz de la Tierra.

Los destellos de radio recibidos en el espacio intergaláctico tienen una duración de tres segundos, aproximadamente 1000 veces más que el promedio. Pero, dentro de esta ventana de tres segundos se producen ráfagas de radiación de mayor intensidad cada 0,2 segundos, algo nunca antes visto en una ráfaga de radio rápida.

La detección fue realizada por el Chime el 21 de diciembre del 2019. Los científicos supieron de inmediato que estaban en algo muy peculiar. Pero no fue hasta que analizaron los datos cuando comprobaron que lo observado respondía a algo prodigioso. Fue lo que llamó la atención de Daniele Michilli, uno de los autores del trabajo e investigador posdoctoral en el instituto Kavli e Investigación Espacial del MIT. «Era inusual», recuerda.

«No solo fue muy largo, con una duración de unos tres segundos, sino que hubo picos periódicos que fueron notablemente precisos, emitiendo cada fracción de segundo, bum, bum, bum, como un latido del corazón. Esta es la primera vez que la señal en sí es periódica».

Los investigadores han etiquetado la señal FRB 20191221A, y actualmente es la FRB de mayor duración, con el patrón periódico más claro detectado hasta la fecha. La fuente de la señal se encuentra en una galaxia distante, a varios miles de millones de años luz de la Tierra. Exactamente cuál podría ser esa fuente sigue siendo un misterio, aunque los astrónomos sospechan que la señal podría emanar de un púlsar de radio o un magnetar, los cuales son tipos de estrellas de neutrones: núcleos colapsados de estrellas gigantes extremadamente densos y que giran rápidamente.

«No hay muchas cosas en el universo que emitan señales estrictamente periódicas», dice Daniele Michilli. «Ejemplos que conocemos en nuestra propia galaxia son los púlsares de radio y los magnetares, que giran y producen una emisión similar a la de un faro. Y creemos que esta nueva señal podría ser un magnetar o púlsar con esteroides», añade.

El equipo espera detectar más señales periódicas de esta fuente, que luego podrían usarse como un reloj astrofísico. Por ejemplo, la frecuencia de los estallidos y cómo cambian a medida que la fuente se aleja de la Tierra podría usarse para medir la velocidad a la que se expande el universo.

Desde que se descubrió el primer FRB en el 2007, se han detectado cientos de destellos de radio similares en todo el universo, más recientemente por el experimento canadiense de mapeo de intensidad de hidrógeno, o Chime, un radiotelescopio interferométrico que consta de cuatro grandes reflectores parabólicos que se encuentra en el Dominio Observatorio Radioastrofísico en Columbia Británica, Canadá.

Chime observa continuamente el cielo a medida que gira la Tierra y está diseñado para captar ondas de radio emitidas por el hidrógeno en las primeras etapas del universo. El telescopio también es sensible a las ráfagas de radio rápidas y, desde que comenzó a observar el cielo en el 2018 ha detectado cientos de FRB que emanan de diferentes partes del cielo.

La gran mayoría de los FRB observados hasta la fecha son únicos: ráfagas ultrabrillantes de ondas de radio que duran unos pocos milisegundos antes de apagarse. Recientemente, los investigadores descubrieron el primer FRB periódico que parecía emitir un patrón regular de ondas de radio. Esta señal consistía en una ventana de cuatro días de ráfagas aleatorias que luego se repetían cada 16 días. Este ciclo indicaba un patrón de actividad, aunque la señal de las ráfagas de radio reales era aleatoria.

La principal diferencia entre la nueva señal y las emisiones de radio de nuestros propios púlsares y magnetares galácticos es que FRB 20191221A parece ser más de un millón de veces más brillante. Michilli dice que los destellos luminosos pueden originarse en un púlsar o magnetar de radio distante que normalmente es menos brillante a medida que gira y, por alguna razón desconocida, expulsó un tren de ráfagas brillantes, en una rara ventana de tres segundos que CHIME afortunadamente pudo captar.

«Chime ahora ha detectado muchos FRB con diferentes propiedades», dice Michilli. «Hemos visto algunos que viven dentro de nubes que son muy turbulentas, mientras que otros parecen estar en ambientes limpios. A partir de las propiedades de esta nueva señal podemos decir que alrededor de esta fuente hay una nube de plasma que debe ser extremadamente turbulenta».

Los astrónomos esperan captar ráfagas adicionales del FRB 20191221A periódico, que pueden ayudar a refinar su comprensión de su origen y de las estrellas de neutrones en general.

«Esta detección plantea la pregunta de qué podría causar esta señal extrema que nunca antes habíamos visto y cómo podemos usar esta señal para estudiar el universo», dice Michilli. «Los futuros telescopios prometen descubrir miles de FRB al mes, y en ese momento podemos encontrar muchas más de estas señales periódicas».

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