Señales misteriosas sugieren que las ráfagas rápidas de radio son más activas de lo que pensábamos


En 2017, los astrónomos capturaron una misteriosa señal del espacio profundo. Por solo milisegundos, brilló brillantemente en el espectro de radio y se desvaneció, y eso parecía ser eso. Pero no fue así.

Las observaciones de seguimiento ahora han revelado la repetición de la señal, casi 600 veces más débil que la primera ráfaga. La repetición sugiere que estos extraños destellos de radio que seguimos detectando desde el cosmos podrían ser más activos y más complejos de lo que nunca supimos.

Las llamaradas se llaman ráfagas de radio rápidas (FRB), uno de los fenómenos más desconcertantes del espacio profundo. Aparecen en datos de radio, enormes picos de energía electromagnética, tan poderosos como cientos de millones de soles, en una ráfaga de solo milisegundos de duración.

Todavía no sabemos qué los causa, ni siquiera de dónde provienen la mayoría de ellos; de las más de 150 explosiones detectadas, solo un puñado tener remontado a su galaxias de origen

.

No todos los FRB son iguales, tampoco. Hay diferencias, como la intensidad de la señal, la forma en que la señal se tuerce (polarización), pequeñas diferencias en la duración. Pero una de las mayores diferencias es si el la señal se repite. Algunos lo hacen. La mayoría no lo hace.

O, al menos, no se ha detectado que lo haga.

"Una de las grandes preguntas abiertas sobre los FRB es si todos se repiten o no. Si bien se conocen más de cien FRB, hasta hace poco solo se había encontrado que se repitiera", dijo a ScienceAlert el astrónomo Pravir Kumar de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia.

Para encontrar FRBs y buscar sus repeticiones, Kumar y sus colegas habían estado utilizando el Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia (ASKAP) en Australia.

"Nosotros encontramos 20 FRB y buscó repeticiones con ASKAP durante dos años ", dijo." ¡En más de 12,000 horas no encontramos ninguna! Sin embargo, ¿podría ser posible que las repeticiones fueran demasiado débiles para que ASKAP las detectara? "

El foco del estudio fue un estallido único particularmente brillante llamado FRB 171019. Aunque no se había rastreado hasta un punto de origen, se conocía el parche de cielo que lo escupía; así que Kumar y sus colegas obtuvieron algo de tiempo de observación en algunos de los radiotelescopios más potentes del mundo para realizar observaciones de seguimiento.

Al no haber encontrado nada con ASKAP, ahora los investigadores apuntaron el telescopio Green Bank en los EE. UU. Y el radiotelescopio del Observatorio Parkes en Australia en ese parche de cielo.

El Observatorio de Parkes tampoco encontró nada. Pero en los datos del Green Bank Telescope, surgieron dos señales débiles.

"Cuando vi por primera vez la señal FRB en la pantalla de mi computadora, simplemente no podía creerlo", dijo Kumar a ScienceAlert. "¡Fue un momento muy emocionante!"

En agosto del año pasado, después de que el equipo de Kumar hizo su detección y preparó su documento, la colaboración de CHIME en Canadá, un experimento que escanea un rango de frecuencias más bajo que los telescopios como ASKAP, y que publicó un recorrido de ocho repetidores

el año pasado – detectó una tercera señal de repetición desde FRB 171019.

Estos hallazgos aumentan el número total de ráfagas de radio rápidas repetidas conocidas, e insinúan que algunas de las muchas otras ráfagas individuales detectadas hasta ahora también podrían estallar repetidamente, fuera del rango de detección de los instrumentos que se han utilizado para seguirlas.

Pero, dijo Kumar, las señales de repetición FRB 171019 son notables porque son increíblemente débiles, unas 590 veces más débiles que la ráfaga detectada por ASKAP. Esa es la mayor diferencia en la emisión de energía detectada hasta ahora en una ráfaga de radio rápida y repetida.

Todavía no podemos decir qué lo causó, por supuesto. Un estudio el año pasado encontró un similitud con los arrebatos de magnetar, con un problema importante: las fuentes de FRB serían 100 mil millones de veces más luminosas que un magnetar.

Un "gran problema" de parentesco similar parece acompañar cada explicación presentada hasta ahora; Los FRB son muy buenos para evadir respuestas fáciles. Pero las nuevas ráfagas repetidas podrían acercarnos más.

"El amplio rango de luminosidad observado en esta fuente de explosión proporciona restricciones significativas para varios modelos de emisión de explosión", señaló Kumar.

"Este descubrimiento nos ha llevado un paso más cerca para comprender la relación entre las ráfagas repetidas y las únicas. Hemos demostrado que al menos algunas fuentes de FRB brillantes tienen repeticiones débiles y se puede encontrar que se repiten si hacemos un seguimiento con telescopios más sensibles". "

Entonces, eso es lo que Kumar y sus colegas estarán haciendo. Con el Telescopio Green Bank y el nuevo receptor de ancho de banda ultra ancho en el Observatorio Parkes, los investigadores tomarán observaciones de otras explosiones individuales para ver si pueden detectar repeticiones débiles.

Y tampoco hemos escuchado lo último de FRB 171019.

"El hecho de que la fuente (FRB 171019) se repita nos brinda una excelente oportunidad para identificarlo con un radio interferómetro", dijo Kumar a ScienceAlert.

"El desafío es que las repeticiones son muy débiles, por lo que necesitamos usar el interferómetro más sensible. Tuvimos la suerte de haber tenido tiempo para hacer un seguimiento de la fuente con el Matriz muy grande más adelante este año, así que estad atentos ".

La investigación ha sido publicada en Las cartas del diario astrofísico.

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