Hemos detectado una nueva señal extraña desde el otro lado del abismo del tiempo y el espacio.
Se registró una fuente de ráfagas de radio rápida repetitiva detectada el año pasado que escupió la friolera de 1.863 ráfagas durante 82 horas, en medio de un total de 91 horas de observación.
Este comportamiento hiperactivo ha permitido a los científicos caracterizar no solo la galaxia que alberga la fuente y su distancia de nosotros, sino también cuál es la fuente.
El objeto, llamado FRB 20201124A, fue detectado con el radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST) en China y se describe en un nuevo artículo dirigido por el astrónomo Heng Xu de la Universidad de Pekín en China.
Hasta ahora, la mayoría de las pruebas apuntan a una magnetar, una estrella de neutrones con campos magnéticos extraordinariamente fuertes, como fuente de emisiones de FRB como esta.
Si FRB 20201124A es de hecho de una de estas bestias cósmicas salvajes, parece un espécimen inusual.
“Estas observaciones nos llevaron de vuelta a la mesa de dibujo”, dice el astrofísico Bing Zhang de la Universidad de Nevada, Las Vegas.
“Está claro que los FRB son más misteriosos de lo que imaginamos. Se necesitan más campañas de observación de múltiples longitudes de onda para revelar aún más la naturaleza de estos objetos”.
Las ráfagas de radio rápidas han sido una fuente de perplejidad para los astrónomos desde que se descubrieron por primera vez hace 15 años, en datos de archivo que datan de 2001: un pico de emisión de radio increíblemente potente que dura solo un parpadeo.
Desde entonces, se han detectado muchos más: ráfagas de ondas de radio de milisegundos de duración, descargando en ese momento tanta energía como 500 millones de soles.
La mayoría registrados han estallado solo una vez, lo que los hace difíciles de estudiar (y mucho menos de entender). Se ha detectado la repetición de un puñado escaso, lo que ha ayudado a los científicos al menos a rastrearlos hasta las galaxias anfitrionas.
Luego, en 2020, un gran avance. Por primera vez, se detectó una ráfaga de radio rápida dentro de la Vía Láctea, lo que llevó a los astrofísicos a rastrear el fenómeno hasta la actividad del magnetar.
Este ejemplo extraordinario de FRB más reciente es otro ejemplo de un repetidor raro. En menos de dos meses de observación, FRB 20201124A ha brindado a los astrónomos la muestra más grande de datos de ráfagas de radio rápidas con polarización que cualquier otra fuente de FRB.
La polarización se refiere a la orientación de las ondas de luz en el espacio tridimensional. Al examinar cuánto ha cambiado esa orientación desde que la luz partió de su fuente, los científicos pueden comprender el entorno por el que ha pasado. La fuerte polarización sugiere un poderoso entorno magnético, por ejemplo.
Con base en la gran cantidad de datos proporcionados por FRB 20201124A, los astrónomos pudieron inferir que la fuente es una magnetar.
Pero había algo extraño. La forma en que la polarización cambió con el tiempo sugirió que la fuerza del campo magnético y la densidad de las partículas alrededor de la magnetar estaban fluctuando.
“Lo comparo con filmar una película de los alrededores de una fuente FRB, y nuestra película reveló un entorno magnetizado complejo, en evolución dinámica que nunca antes se había imaginado”. Zhang explica.
“Tal entorno no se espera directamente para un magnetar aislado. Algo más podría estar cerca del motor FRB, posiblemente un compañero binario”.
Ese compañero, según sugieren los datos, podría ser una estrella azul caliente de tipo Be, que a menudo se encuentran en compañeros con estrellas de neutrones. La evidencia de esto fue presentado en un documento separadodirigido por el astrónomo Fayin Wang de la Universidad de Nanjing en China.
Pero también había algo más peculiar.
Como un tipo de estrella de neutrones, los magnetares son los núcleos colapsados de estrellas masivas que, al quedarse sin combustible para quemar y proporcionar presión hacia el exterior, colapsan bajo su propia gravedad.
Estas estrellas queman su combustible rápidamente y tienen vidas cortas, expulsando su material exterior en una supernova cuando el núcleo colapsa.
Debido a que sus vidas son tan breves, se cree que estos jóvenes magnetares se encuentran en regiones donde todavía se está produciendo la formación estelar. Las estrellas viven sus vidas cortas y mueren, creando más nubes de material para dar a luz a más estrellas. Es un hermoso círculo cósmico de la vida.
Pero FRB 20201124A se encontró en una galaxia muy parecida a la Vía Láctea. No hay mucha formación de estrellas aquí en casa, por lo que tampoco debería haber un baby boom de estrellas cerca de nuestro inusual nuevo amigo FRB.
Sin embargo, FRB 20201124A no es la única fuente de FRB que se encuentra en una galaxia relativamente desprovista de formación estelar.
El conteo creciente sugiere que hay alguna información vital que nos puede faltar, algún agujero en nuestra comprensión de los magnetares FRB, cómo se forman y las ubicaciones en las que residen.
Pero la caracterización de la fuente significa que tenemos un nuevo lugar para buscar respuestas. El trabajo de Wang y sus colegas sugiere que los binarios estrella de neutrones-estrella Be podrían ser uno de los mejores lugares para buscar señales rápidas similares a ráfagas de radio.
Los dos artículos han sido publicados en Naturaleza y Comunicaciones de la naturaleza.