Cuando la radio estalla rápidamente, o FRB, se detectaron por primera vez en 2001, los astrónomos nunca antes habían visto algo como ellos. Desde entonces, los astrónomos han encontrado un par de docenas de FRB, pero aún no saben qué causa estas rápidas y poderosas ráfagas de emisión de radio.

Por primera vez, dos astrónomos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) han estimado cuántos FRB deberían ocurrir en todo el universo observable. Su trabajo indica que al menos un FRB se dispara en algún lugar cada segundo.

"Si tenemos razón sobre una tasa tan alta de FRB que ocurren en un momento dado, puedes imaginar que el cielo está lleno de destellos como paparazzi tomando fotos de una celebridad, "dijo Anastasia Fialkov de la CfA, quien dirigió el estudio. "En lugar de la luz que podemos ver con nuestros ojos, estos destellos vienen en ondas de radio ".

Para hacer su estimación, Fialkov y el coautor Avi Loeb asumieron que FRB 121102, una ráfaga de radio rápida ubicada en una galaxia a unos 3 mil millones de años luz de distancia, es representativo de todos los FRB. Debido a que este FRB ha producido ráfagas repetidas desde su descubrimiento en 2002, los astrónomos han podido estudiarlo con mucho más detalle que otros FRB. Usando esa información, proyectaron cuántos FRB existirían en todo el cielo.

"En el tiempo que tardas en tomar una taza de café, cientos de FRB pueden haberse disparado en algún lugar del Universo, ", dijo Avi Loeb." Si podemos estudiar incluso una fracción de ellos lo suficientemente bien, deberíamos poder desentrañar su origen ".

Si bien aún se desconoce su naturaleza exacta, la mayoría de los científicos piensan que los FRB se originan en galaxias a miles de millones de años luz de distancia. Una idea destacada es que los FRB son subproductos de jóvenes, estrellas de neutrones que giran rápidamente con campos magnéticos extraordinariamente fuertes.

Fialkov y Loeb señalan que los FRB se pueden usar para estudiar la estructura y evolución del Universo, ya sea que se comprenda completamente o no su origen. Una gran población de FRB lejanos podría actuar como sondas de material a través de distancias gigantescas. Este material intermedio difumina la señal del fondo cósmico de microondas (CMB), la radiación sobrante del Big Bang. Un estudio cuidadoso de este material intermedio debería proporcionar una mejor comprensión de los componentes cósmicos básicos, como las cantidades relativas de materia ordinaria, materia oscura y energía oscura, que afectan la rapidez con que se expande el universo.

Los FRB también se pueden usar para rastrear lo que rompió la "niebla" de átomos de hidrógeno que invadieron el universo primitivo en electrones y protones libres. cuando las temperaturas bajaron después del Big Bang. Generalmente se piensa que la luz ultravioleta (UV) de las primeras estrellas viajó hacia afuera para ionizar el gas hidrógeno, limpiando la niebla y permitiendo que esta luz ultravioleta se escape. El estudio de FRB muy distantes permitirá a los científicos estudiar dónde, cuándo y cómo ocurrió este proceso de "reionización".

"Los FRB son como linternas increíblemente poderosas que creemos que pueden penetrar esta niebla y verse a grandes distancias, ", dijo Fialkov." Esto podría permitirnos estudiar el 'amanecer' del universo de una nueva manera ".

Los autores también examinaron el éxito que pueden tener los nuevos radiotelescopios, tanto los que ya están en funcionamiento como los planificados para el futuro, en el descubrimiento de un gran número de FRB. Por ejemplo, El Square Kilometer Array (SKA) que se está desarrollando actualmente será un poderoso instrumento para detectar FRB. El nuevo estudio sugiere que en todo el cielo, el SKA puede detectar más de un FRB por minuto que se origina en el momento en que ocurrió la reionización.

El Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno (CHIME), que recientemente comenzó a operar, también será una máquina poderosa para detectar FRB, aunque su capacidad para detectar las ráfagas dependerá de su espectro, es decir, cómo la intensidad de las ondas de radio depende de la longitud de onda. Si el espectro de FRB 121102 es típico, entonces CHIME puede tener dificultades para detectar FRB. Sin embargo, para diferentes tipos de espectros, CHIME funcionará correctamente.

El artículo de Fialkov y Loeb que describe estos resultados fue publicado el 10 de septiembre de Edición de 2017 de The Cartas de revistas astrofísicas , y está disponible en línea.