Esta tormenta cósmica de relámpagos está sucediendo a nuestro alrededor. En algún lugar del cielo terrenal hay un pulso que parpadea y se apaga en el momento siguiente. Estas ráfagas que debe medirse con radiotelescopios y durar una milésima de segundo, son uno de los mayores misterios de la astrofísica. Los científicos dudan de que los alienígenas militantes estén luchando contra "Star Wars" en la inmensidad del espacio. Pero, ¿de dónde provienen estos fenómenos, denominados "ráfagas de radio rápidas" por los expertos?

En la ciudad de Parkes, gigantesco cuenco de malla de celosía se eleva hacia el cielo. En 2001, Este radiotelescopio de 64 metros de diámetro (que alguna vez fue el radiotelescopio totalmente móvil más grande del hemisferio sur) registró una misteriosa explosión de radio, ¡y nadie lo notó! No fue hasta cinco años después que el astrofísico Duncan Lorimer y su alumno David Narkevic encontraron la firma de la señal en los datos del telescopio más o menos por casualidad. Incluso entonces, los especialistas no pudieron entender el fenómeno. Pero este no fue el único "estallido de Lorimer".

"Ahora sabemos de más de cien, "dice Laura Spitler. Desde marzo de 2019, la investigadora ha dirigido un grupo de Lise Meitner sobre este tema en el Instituto Max Planck de Radioastronomía. Spitler se ha dedicado a estos parpadeos fugaces en el espacio durante muchos años. Bajo su liderazgo, un equipo internacional descubrió la primera ráfaga de radio rápida (FRB) en la esfera celeste norte de la constelación de Fuhrmann en 2014. Los astrónomos habían utilizado la antena parabólica del telescopio de Arecibo en Puerto Rico. La antena que mide 305 m de diámetro, está firmemente anclado en un valle natural y solo puede enfocarse en una sección relativamente pequeña del firmamento.

"Estadísticamente hablando, sólo debería haber siete erupciones por minuto esparcidas por el cielo. Por lo tanto, se necesita mucha suerte para alinear su telescopio en la posición correcta en el momento adecuado, ", dijo Spitler después de que se anunció el descubrimiento. Tanto las propiedades de las ráfagas de radio como su frecuencia derivada de las mediciones estaban muy de acuerdo con lo que los astrónomos habían descubierto sobre todas las erupciones observadas anteriormente.

De hecho, se confirmaron los supuestos estadísticos; según estos, aprox. 10, Se pensaba que 000 de estos fenómenos cósmicos inusuales estallaban en el firmamento terrestre cada día. El número sorprendentemente grande es el resultado de cálculos de cuánto cielo tendría que observarse y durante cuánto tiempo para explicar los relativamente pocos descubrimientos realizados hasta ahora.

La medición de Arecibo también eliminó las últimas dudas sobre si las ráfagas de radio realmente provenían de las profundidades del universo. Después de las primeras ráfagas registradas, los científicos concluyeron que se estaban generando en un área muy alejada de la Vía Láctea. Esto se dedujo de un efecto llamado dispersión de plasma. Cuando las señales de radio viajan una gran distancia a través del universo, encuentran numerosos electrones libres ubicados en el espacio entre las estrellas.

Por último, la velocidad de propagación de las ondas de radio a frecuencias más bajas disminuye de manera característica. Por ejemplo, durante el estallido de radiación antes mencionado descubierto con el telescopio de Arecibo, esta dispersión fue tres veces mayor de lo que cabría esperar de una fuente dentro de la Vía Láctea. Si la fuente estuviera ubicada en la galaxia, la materia interestelar contribuiría aproximadamente con un 33% para la fuente de Arecibo.

Pero, ¿cuál es el origen de las ráfagas de radio? Los astrofísicos han diseñado varios escenarios, todos más o menos exóticos. Muchos de ellos giran alrededor de estrellas de neutrones. Estos son los restos de explosiones masivas de soles masivos como supernovas, sólo 30 km de tamaño. En estas esferas la materia está tan densamente empaquetada que en la Tierra, una cucharadita de su materia pesaría tanto como el macizo de Zugspitze. Las estrellas de neutrones giran rápidamente alrededor de sus ejes. Algunos de ellos tienen campos magnéticos excepcionalmente fuertes.

Por ejemplo, Las ráfagas de radio rápidas podrían ocurrir durante una supernova, pero también durante la fusión de dos estrellas de neutrones en un sistema estelar binario cercano, cuando los campos magnéticos de las dos estrellas individuales colapsan. Además, una estrella de neutrones podría colapsar aún más en un agujero negro, emitiendo una ráfaga.

Estos guiones científicos suenan plausibles a primera vista. Sin embargo, tienen un defecto:predicen solo una ráfaga de radio a la vez. "Si el destello se generó en un evento cataclísmico que destruye la fuente, solo se puede esperar una ráfaga por fuente, "dice Laura Spitler. De hecho, en los primeros años, siempre hubo brotes únicos, hasta que en 2014 se puso en línea una explosión llamada FRB 121102. En 2016, Spitler y su equipo observaron que este era el primer "repetidor, "una explosión con pulsos repetidos". Esto refutó todos los modelos que explican la FRB como consecuencia de un evento catastrófico, "dice Spitler.

El FRB 121102, descubierto en el telescopio de Arecibo, fue observado además por los investigadores con Very Large Array en Nuevo México. Después de 80 horas de tiempo de medición, registraron nueve ráfagas y determinaron la posición con una precisión de un segundo de arco. En esta posición en el cielo hay una fuente de radio de radiación permanente; Las imágenes ópticas muestran una galaxia tenue a unos tres mil millones de años luz de distancia.

Con un diámetro de solo 13, 000 años luz, este sistema estelar es uno de los enanos; la Vía Láctea es unas diez veces más grande. "Sin embargo, en esta galaxia nacen muchas estrellas nuevas y quizás incluso especialmente grandes. Esto podría ser una indicación de la fuente de las ráfagas de radio, "dice Spitler.

El investigador piensa en púlsares, faros cósmicos que emiten radiaciones de radio con regularidad. Detrás de ellos hay nuevamente estrellas de neutrones de rotación rápida con fuertes campos magnéticos. Si el eje de rotación y el eje del campo magnético de tal objeto se desvían el uno del otro, se puede producir un haz de radio integrado. Cada vez que este foco de luz natural atraviesa la Tierra, los astrónomos miden un pulso corto.

Las ráfagas de la mayoría de los púlsares de radio son demasiado débiles para que puedan detectarse desde una gran distancia. Este no es el caso de los "pulsos gigantes" particularmente cortos y extremadamente fuertes. Un excelente ejemplo de esta clase de objetos es el púlsar del cangrejo, que nació en una explosión de supernova observada en 1054 d.C. Sus pulsos serían visibles incluso desde galaxias vecinas.

"Un modelo prometedor sugiere que las ráfagas de radio rápidas son mucho más fuertes y raras que los pulsos gigantes de estrellas de neutrones extragalácticas similares al púlsar del cangrejo. O incluso las más jóvenes y enérgicas como esta, ", dice Spitler." La galaxia de origen de FRB 121102 se ajusta a este modelo porque tiene el potencial de producir las estrellas adecuadas para convertirse en estrellas de neutrones al final de sus vidas ".

Pero si este modelo es correcto está literalmente escrito en las estrellas. La aclaración no se está volviendo más sencilla. Sin embargo, las observaciones continúan. Por ejemplo, las antenas de radio de la red europea VLBI examinaron otro repetidor en el verano de 2019. FRB 180916.J0158 + 65 mostró no menos de cuatro estallidos de radiación durante la observación de cinco horas. Cada uno duró menos de dos milisegundos.

El hogar de esta explosión de radio se encuentra en una galaxia espiral a unos 500 millones de años luz de distancia. Esto lo convierte en el más cercano observado hasta ahora, aunque esta distancia parece "astronómica". También resulta que aparentemente hay una alta tasa de nacimientos de estrellas alrededor del estallido.

La posición en la galaxia difiere de la de todas las demás explosiones investigadas hasta ahora. En otras palabras:aparentemente, los FRB se encienden en todo tipo de regiones cósmicas y entornos diversos. "Esta es una de las razones por las que aún no está claro si todas las ráfagas tienen el mismo tipo de fuente o si son generadas por los mismos procesos físicos, "dice Spitler." El misterio de su origen permanece ".