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Localizan una ráfaga rápida de radio repetitiva en una galaxia espiral masiva


Los astrónomos han identificado la fuente de una ráfaga rápida de radio repetitiva, conocida como FRB 180916.J0158 + 65, en una galaxia espiral increíblemente grande, lo que la convierte en la rafa rápida de radio más cercana conocida para nosotros y la segunda que tiene su ubicación identificada en el espacio.

Las ráfagas rápidas de radio son explosiones misteriosas de energía en el espacio. Tienen un tiempo de duración de solo unos cuantos milisegundos y exhiben el barrido de dispersión característico de un radio-pulsar; Una estrella de neutrones giratoria altamente magnetizada que emite rayos de radiación electromagnética desde sus * polos magnéticos *.

Estas ráfagas rápidas de radio emiten tanta energía en un milisegundo como el Sol emite en 10,000 años, pero se desconoce el fenómeno físico que las causa.

"Hay dos tipos principales de ráfagas rápidas de radio: repetitivas, que parpadean varias veces antes de desaparecer; y no repetitivas, que son eventos únicos", dijo Kshitij Aggarwal, un estudiante graduado en la Universidad de West Virginia.

A pesar de los cientos de registros de estos misteriosos eventos cósmicos, los astrónomos solo han identificado la ubicación precisa de cuatro de estas explosiones. Ahora tenemos un quinto: FRB 180916.J0158 + 65.

"Esta observación apenas marca la segunda vez que los científicos han determinado la ubicación de una ráfaga rápida de radio repetitiva", dijo Aggarwal.

En junio de 2019, los astrónomos utilizaron ocho telescopios de la red europea VLBI para observar el evento FRB 180916.J0158 + 65, que fue originalmente descubierto por el telescopio CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) en Columbia Británica, en 2018.

Detectaron cuatro ráfagas de radio, cada una de las cuales duró menos de dos milésimas de segundo.

El estudio
Utilizando una técnica conocida como Interferometría de Muy Larga Base (VLBI, por sus siglas en ingles), lograron un nivel de resolución lo suficientemente alto como para localizar estas ráfagas en una región de aproximadamente 7 años luz de diámetro.

La interferometría de muy larga base consiste en la observación de uno o varios objetos celestes con la ayuda de un gran número de radiotelescopios ubicados en distintas partes de la Tierra, trabajando como si fueran un único radiointerferómetro, gracias a un sistema de grabación que permite procesar después, de forma conjunta, los datos de todas las antenas participantes.

Las observaciones de seguimiento con uno de los telescopios ópticos más grandes del mundo, el Gemini North de 8 m en Mauna Kea en Hawai, revelaron que las explosiones se originaron en una región de formación estelar en SDSS J015800.28 + 654253.0, una galaxia espiral masiva ubicada 500 millones de años luz de la Tierra.

"Esta galaxia está alrededor de 7 veces más cerca que la otra ráfaga repetitiva que se ha localizado, y más de 10 veces más cerca que cualquiera de las pocas rafas rápidas de radio no repetitivas que los científicos han logrado identificar", dijeron los investigadores.

"Utilizamos el telescopio Gemini North de 8 m para tomar imágenes sensibles que mostraban los débiles brazos espirales de una galaxia tipo Vía Láctea, y mostraban que la fuente de la rafa rápida de radio estaba en una región de formación estelar en uno de esos brazos", dijo el Dr. Shriharsh Tendulkar, astrónomo de la Universidad McGill.

Este es un entorno muy diferente para una ráfaga rápida de radio que se repite, en comparación con la galaxia enana en la que se descubrió que residía la primera rafa rápida de radio, llamada FRB 121102.

"Esta es la ráfaga rápida de radio localizada más cercana a la Tierra", dijo el Dr. Benito Marcote, astrónomo del Consorcio de la Infraestructura de Investigación Europea "Instituto Conjunto para VLBI" (JIV-ERIC).

"Sorprendentemente, se encontró en un entorno radicalmente diferente al de las cuatro ráfagas rápidas de radio localizados anteriormente, un entorno que desafía nuestras ideas sobre cuál podría ser la fuente de estas explosiones".

Los científicos esperan que más estudios revelen las condiciones que resultan en la producción de estos misteriosos pulsos de radio transitorios, y aborden algunas de las muchas preguntas sin respuesta que plantean las ráfagas rápidas de radio.

“Tenemos una nueva oportunidad de quizás detectar emisiones en otras longitudes de onda: rayos X o luz visible, por ejemplo. Y si lo hiciéramos, eso sería una gran limitación para los modelos actuales”, dijo la Dra. Victoria Kaspi, astrofísica de la Universidad McGill y miembro líder de la Colaboración CHIME / FRB.

"Nuestro objetivo es localizar con precisión más ráfagas rápidas de radio y, en última instancia, comprender su origen", dijo el Dr. Jason Hessels, astrónomo del Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON) y de la Universidad de Amsterdam.

Crédito de la imagen: Observatorio Gemini / Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Infrarroja Óptica de NSF / AURA.

Referencia del documento científico:
B. Marcote y col. 2020. Una fuente de ráfaga rápida de radio repetitiva localizada en una galaxia espiral cercana. Nature 577, 190-194, publicado el 06 de enero de 2020; doi: 10.1038 / s41586-019-1866-z

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