Acabamos de descubrir una ráfaga de radio rápida a 3 mil millones de años luz de distancia
junio 11, 2022
El resumen de la investigación es una breve descripción del trabajo académico interesante.
la gran idea
Una ráfaga de radio rápida descubierta recientemente tiene propiedades únicas que al mismo tiempo brinda a los astrónomos pistas importantes sobre lo que puede estar causando estos misteriosos fenómenos astronómicos, al tiempo que cuestiona una de las pocas cosas que los científicos creían saber sobre estas poderosas erupciones, como mis colegas y yo describimos en un nuevo estudio en Nature el 8 de junio de 2022.
Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son pulsos extremadamente brillantes de ondas de radio de galaxias distantes. Liberan tanta energía en un milisegundo como lo hace el Sol en varios días. Investigadores de la Universidad de West Virginia detectaron el primer FRB en 2007. Durante los últimos 15 años, los astrónomos han detectado alrededor de 800 FRB, y cada día se descubren más.
Cuando un telescopio captura una FRB, una de las características más importantes que observan los investigadores es algo llamado dispersión. La dispersión es esencialmente una medida de la extensión de un FRB cuando llega a la Tierra.
El plasma entre estrellas y galaxias ralentiza toda la luz, incluidas las ondas de radio, pero las frecuencias bajas sienten este efecto con más fuerza y ralentizan más que las frecuencias altas. Los FRB contienen un rango de frecuencias, por lo que la luz de alta frecuencia del estallido llega a la Tierra antes que las frecuencias bajas, lo que provoca la dispersión. Esto permite a los investigadores utilizar la dispersión para estimar a qué distancia de la Tierra nace un FRB. Cuanto más grande es un FRB, más plasma debe haber pasado la señal, más lejos debe estar la fuente.
Por qué es importante
El nuevo FRB que descubrimos mis colegas y yo se llama FRB190520. Lo encontramos usando el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros en China. Una cosa interesante que se hizo evidente de inmediato sobre FRB190520 fue que es uno de los 24 FRB que se repiten y se repite con mucha más frecuencia que los demás, produciendo 75 ráfagas durante un período de seis meses en 2020.
Luego, nuestro equipo usó el Very Large Array, un radiotelescopio en Nuevo México, para estudiar más a fondo este FRB y ubicar con éxito su fuente: una galaxia enana a unos 3 mil millones de años luz de la Tierra. Fue entonces cuando empezamos a darnos cuenta de lo único e importante que es realmente este FRB.
Primero, encontramos que hay una señal de radio persistente, aunque mucho más débil, emitida por algo desde la misma ubicación que FRB190520. De más de 800 FRB descubiertos hasta ahora, solo otro tiene una señal de radio persistente similar.
En segundo lugar, dado que pudimos determinar que la 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 nuestra sorpresa, la distancia estimada que hicimos 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 Galaxia.
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 aproximadamente 800 FRB conocidos, los astrónomos deben confiar únicamente en la dispersión para estimar su distancia a la Tierra. Para los otros 19 FRB con ubicaciones conocidas, las distancias estimadas a partir de la dispersión son muy similares a las distancias reales a sus galaxias de origen. Pero este nuevo FRB muestra que las estimaciones que utilizan la dispersión a veces pueden ser incorrectas y rechazar muchas suposiciones.
Lo que aún no se sabe
Los astrónomos en este nuevo campo aún no saben qué produce exactamente las FRB, por lo que cada nuevo descubrimiento o información es importante.
Nuestro nuevo descubrimiento plantea preguntas específicas, que incluyen si las señales de radio persistentes son comunes, qué condiciones las producen y si el mismo fenómeno que produce las FRB es responsable de emitir la señal de radio persistente.
Y un gran misterio es por qué la dispersión de FRB190520 fue mucho mayor de lo que debería ser. ¿Se debió a algo cerca de la FRB? ¿Estaba relacionado con la fuente de radio persistente? ¿Tiene que ver con la materia de la galaxia de donde proviene este FRB? Todas estas preguntas están sin respuesta.
Y después
Mis colegas se centrarán en estudiar FRB190520 utilizando multitud de telescopios diferentes en todo el mundo. Al estudiar la FRB, su galaxia y el entorno espacial que rodea su fuente, esperamos encontrar respuestas a muchos de los misterios que ha revelado.
Otras respuestas también vendrán de otros descubrimientos de FRB en los próximos años. Cuantos más FRB cataloguen los astrónomos, mayores serán sus posibilidades de descubrir FRB con propiedades interesantes que puedan ayudar a completar el rompecabezas de estos fascinantes fenómenos astronómicos.
Este artículo de Kshitij Aggarwal, investigador afiliado en astronomía y astrofísica de la Universidad de West Virginia, se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
