Esta ráfaga de radio rápida se repite en un patrón estricto, y todavía no podemos entender por qué

Después de tomar nuevas observaciones de radio, los astrónomos han descartado una explicación principal para la naturaleza cíclica de una señal espacial repetitiva particularmente curiosa.

La señal en cuestión es FRB 20180916B, que se repite con una periodicidad de 16,35 días. Según los modelos existentes, esto podría resultar de interacciones entre estrellas en órbita cercana; sin embargo, las nuevas detecciones, que incluyen observaciones de ráfagas de radio rápidas (FRB) en las frecuencias más bajas hasta el momento, no tienen sentido para un sistema binario de este tipo.

“Se esperaba que los fuertes vientos estelares del compañero de la fuente de ráfagas de radio rápida permitieran que la mayor parte de la luz de radio azul de longitud de onda corta escapara del sistema. Pero la radio de longitud de onda larga más roja debería bloquearse más, o incluso por completo”. dijo la astrofísica Inés Pastor-Marazuela

de la Universidad de Amsterdam y ASTRON en Holanda.

“Los modelos de viento binario existentes predijeron que las ráfagas deberían brillar solo en azul, o al menos durar mucho más allí. Pero vimos dos días de ráfagas de radio más azules, seguidas de tres días de ráfagas de radio más rojas. Descartamos los modelos originales ahora: algo más debe estar pasando “.

Ráfagas de radio rápidas son uno de los misterios más fascinantes del cosmos. Son ráfagas extremadamente cortas de ondas de radio de longitud de onda corta muy poderosas, como en milisegundos de duración, y que descargan tanta energía como 500 millones de soles en ese tiempo. La mayoría de las fuentes de FRB que hemos detectado solo se han visto una vez; esto los hace impredecibles y difíciles de estudiar.

Se han detectado algunas fuentes de FRB que se repiten, aunque la mayoría lo ha hecho de forma errática. FRB 20180916B es una de las dos excepciones que se repiten en un ciclo, lo que lo convierte en un caso excelente para aprender más sobre estos misteriosos eventos.

El año pasado, también obtuvimos una gran ventaja sobre lo que podría estar causando los FRB: la primera señal de este tipo detectada proveniente de la Vía Láctea. Fue escupido por una magnetar, un tipo de estrella de neutrones con un campo magnético increíblemente poderoso.

Pero eso no significa que el caso esté completamente resuelto. No sabemos por qué algunos FRB se repiten y otros no, por ejemplo, y por qué, para los FRB que se repiten, la periodicidad solo se ha detectado en raras ocasiones.

Cuando se descubrió que FRB 20180916B se repetía en un ciclo, una de las principales explicaciones fue que la estrella de neutrones que emite la ráfaga estaba en un sistema binario con una órbita de 16,35 días. Si este fuera el caso, entonces las longitudes de onda de radio más largas y de baja frecuencia deberían ser alteradas por el viento cargado de partículas que rodean al binario.

Pastor-Marazuela y sus colegas utilizaron dos telescopios para realizar observaciones simultáneas del FRB: el arreglo de baja frecuencia (Promesas) radiotelescopio, y el Radiotelescopio de síntesis Westerbork, ambas con sede en los Países Bajos. Cuando analizaron los datos, encontraron longitudes de onda más rojas en los datos de LOFAR, lo que significa que los vientos binarios no podían estar presentes para bloquearlos.

Tampoco, en realidad, podrían hacerlo otros mecanismos de absorción o dispersión de baja frecuencia, como las densas nubes de electrones.

“El hecho de que algunas ráfagas de radio rápidas vivan en entornos limpios, relativamente despejados por una densa neblina de electrones en la galaxia anfitriona, es muy emocionante”. dijo el astrónomo Liam Connor de la Universidad de Amsterdam y ASTRON.

“Estas ráfagas de radio tan rápidas y desnudas nos permitirán cazar la escurridiza materia bariónica que permanece desaparecida en el Universo”.

Entonces, si se descarta la explicación binaria, ¿qué podría estar causando la periodicidad? Bueno, todavía no son extraterrestres, lo siento.

Una explicación sugerida el año pasado involucra un solo objeto, como un magnetar giratorio o pulsar. Se pensó que esto era un ajuste más pobre para los datos que el viento binario de partículas cargadas, ya que esos objetos tienen una rotación oscilante que produce periodicidad, y se sabe que ninguno se tambalea tan lentamente.

Pero con el viento binario fuera de la mesa, gracias a las observaciones de LOFAR y Westerbork, una magnetar que se tambalea lentamente está de vuelta en él. Y esto sugiere que todavía tenemos bastante que aprender sobre los magnetares y los FRB.

“Un magnetar aislado que gira lentamente explica mejor el comportamiento que descubrimos”. Pastor-Marazuela dijo.

“Se parece mucho a ser un detective: nuestras observaciones han reducido considerablemente qué modelos de ráfagas de radio rápidas pueden funcionar”.

La investigación ha sido publicada en Naturaleza.

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