Detectan más de 500 ráfagas de radio misteriosas

El radiotelescopio CHIME, ubicado en Canadá, ha detectado 535 ráfagas de radio rápidas en su primer año de funcionamiento, cuadruplicando el recuento conocido de estos fenómenos breves y altamente energéticos en una sola vez, según ha informado recientemente el Instituto de Tecnología de Massachussets.

El radiotelescopio CHIME detecto las misteriosas ráfagas de radio rápidas.
El radiotelescopio CHIME detecto las misteriosas ráfagas de radio rápidas.

Las ráfagas de radio rápidas, también llamadas FRB, son destellos de energía extremadamente brillantes que duran una fracción de segundo, durante los cuales pueden emitir más de 100 millones de veces más energía que el sol. Se registran en la banda de radio del espectro electromagnético.

De origen desconocido y de aparición impredecible, estas breves y misteriosas balizas se han detectado en diversas y distantes partes del universo, así como en nuestra propia galaxia. Desde que se descubrió el primero en 2007, los radioastrónomos solo habían visto alrededor de 140 ráfagas en sus telescopios.

El gran radiotelescopio CHIME ha cuadriplicado el número de ráfagas de radio rápidas descubiertas hasta la fecha

Hace escasos días, el Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT) informó que el gran radiotelescopio CHIME ha cuadriplicado el número de ráfagas de radio rápidas descubiertas hasta la fecha. En concreto, ha detectado un total de 535 nuevas ráfagas de radio rápidas durante su primer año de funcionamiento, entre 2018 y 2019.

El radiotelescopio CHIME detectó las misteriosas ráfagas de radio rápidas. Foto: MIT.
El radiotelescopio CHIME detecto las misteriosas ráfagas de radio rápidas. Foto: MIT.

Dos clases de ráfagas distintas

Los científicos de la Colaboración CHIME, entre los que se encuentran investigadores del MIT, han reunido las nuevas señales en el primer catálogo de FRB del telescopio, que han presentado en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana.

Las ráfagas recién descubiertas parecen ser de dos clases distintas: las que se repiten y las que no

Por otro lado, las ráfagas recién descubiertas parecen ser de dos clases distintas: las que se repiten y las que no. Los científicos identificaron 18 fuentes de FRB que estallaron repetidamente, mientras que el resto parecen ser únicas. Las repetidoras también tienen aspectos diferentes. Cada ráfaga dura un poco más y emite frecuencias de radio más enfocadas que las ráfagas de FRB individuales que no se repiten.

Todo ello sugiere claramente que las repeticiones y los estallidos únicos provienen de mecanismos y fuentes astrofísicas diferentes. Con más observaciones, los astrónomos esperan poder precisar pronto los orígenes extremos de estas señales curiosamente brillantes.

Los astrónomos esperan precisar pronto los orígenes extremos de estas señales curiosamente brillantes

“Antes de CHIME, había menos de 100 FRB descubiertas en total; ahora, después de un año de observación, hemos descubierto cientos más, declara Kaitlyn Shin, miembro de CHIME y estudiante de posgrado en el Departamento de Física del MIT. "Con todas estas fuentes, podemos empezar a tener una idea de cómo son los FRB en su conjunto, qué astrofísica podría estar impulsando estas ráfagas y cómo se pueden usar para estudiar el universo en el futuro".

El radiotelescopio CHIME

CHIME consta de cuatro enormes antenas parabólicas que se encuentran situadas en el Dominion Radio Astrophysical Observatory de la Columbia Británica y recibe señales de radio todos los días de la mitad del cielo a medida que la Tierra gira.

Al contrario que la mayor parte de la radioastronomía que se realiza girando una antena parabólica para enfocar la luz de diferentes partes del cielo, CHIME mira fijamente, inmóvil, al cielo y enfoca las señales entrantes usando un correlacionador, un poderoso procesador de señalización digital que puede funcionar a través de grandes cantidades de datos, a una velocidad de aproximadamente de 7 terabits por segundo, equivalente a un pequeño porcentaje del tráfico de Internet del mundo.

“El procesamiento de señales digitales es lo que hace que CHIME pueda reconstruir y 'mirar' en miles de direcciones simultáneamente”, declara Kiyoshi Masui, profesor asistente de física en el Instituto de Tecnología de Massachusset. "Eso es lo que nos ayuda a detectar FRB mil veces más a menudo que un telescopio tradicional", concluye.

La frecuencia de las FRB

Por otro lado, cuando los científicos mapearon las ubicaciones de las 535 nuevas ráfagas, encontraron que estaban distribuidas uniformemente en el espacio, pareciendo surgir de todas y cada una de las partes del cielo. A partir de estos, los científicos calcularon que las ráfagas de radio rápidas y brillantes ocurren a una tasa de aproximadamente 800 por día en todo el cielo, la estimación más precisa de la tasa general de FRB hasta la fecha.

Cuando los científicos mapearon las ubicaciones de las 535 nuevas ráfagas, encontraron que estaban distribuidas uniformemente en el espacio, pareciendo surgir de todas y cada una de las partes del cielo

“Eso es lo hermoso de este campo: las FRB son realmente difíciles de ver, pero no son infrecuentes”, dice Masui, que es miembro del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. "Si tus ojos pudieran ver los flashes de radio de la misma manera que pueden ver los flashes de las cámaras, los vería todo el tiempo al mirar hacia arriba".

Mapeando el universo

Cuando las ondas de radio viajan por el espacio, cualquier gas interestelar, o plasma, que se encuentre en el camino puede distorsionar o dispersar las propiedades y la trayectoria de la onda. El grado de dispersión de una onda de radio puede dar pistas sobre la cantidad de gas que ha atravesado y, posiblemente, la distancia que ha recorrido desde su origen.

Galaxia y estrellas. planean usar las explosiones y sus estimaciones de dispersión para mapear la distribución del gas en todo el universo.
Galaxia y estrellas. Se planea usar las explosiones y sus estimaciones de dispersión para mapear la distribución del gas en todo el universo. Foto: IStock.

Para cada uno de los 535 FRB que detectó CHIME, Masui y sus colegas midieron su dispersión y encontraron que la mayoría de las explosiones probablemente se originaron en fuentes lejanas dentro de galaxias distantes. El hecho de que las explosiones fueran lo suficientemente brillantes como para ser detectadas por CHIME apunta a que deben haber sido producidas por fuentes extremadamente energéticas. A medida que el telescopio detecta más FRB, los científicos esperan precisar exactamente qué tipo de fenómenos exóticos podrían generar señales ultrabrillantes y ultrarrápidas.

El hecho de que las explosiones fueran lo suficientemente brillantes como para ser detectadas por CHIME sugiere que deben haber sido producidas por fuentes extremadamente energéticas

Asimismo, planean usar las explosiones y sus estimaciones de dispersión para mapear la distribución del gas en todo el universo.

"Cada FRB nos da información sobre los lejos que se han propagado y cuánto gas se han propagado", explica Shin. “Con un gran número de FRB, es de esperar que podamos averiguar cómo se distribuyen el gas y la materia a escalas muy grandes en el universo. Entonces, junto con el misterio de lo que son los FRB en sí mismos, también existe el emocionante potencial de los FRB como poderosas sondas cosmológicas en el futuro ”.

Fuente: Instituto de Tecnología de Massachussets.