Ver una ráfaga de radio rápida es tener mucha suerte en el lugar y el momento en que apuntas tu antena parabólica. Ráfagas de radio rápidas, o FRB, son destellos de luz extrañamente brillantes, registrarse en la banda de radio del espectro electromagnético, que arden durante unos milisegundos antes de desaparecer sin dejar rastro.

Estas breves y misteriosas balizas se han visto en diversas y distantes partes del universo, así como en nuestra propia galaxia. Sus orígenes son desconocidos, y su apariencia es impredecible. Desde que se descubrió el primero en 2007, Los radioastrónomos solo han visto alrededor de 140 ráfagas en sus visores.

Ahora, un gran radiotelescopio estacionario en la Columbia Británica casi ha cuadriplicado el número de ráfagas de radio rápidas descubiertas hasta la fecha. El telescopio conocido como CHIME, para el experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno, ha detectado 535 nuevas ráfagas de radio rápidas durante su primer año de funcionamiento, entre 2018 y 2019.

Científicos con la colaboración CHIME, incluidos investigadores del MIT, han reunido las nuevas señales en el primer catálogo FRB del telescopio, que presentarán esta semana en el American Astronomical Society Meeting.

El nuevo catálogo amplía significativamente la biblioteca actual de FRB conocidos, y ya está dando pistas sobre sus propiedades. Por ejemplo, las explosiones recién descubiertas parecen caer en dos clases distintas:las que se repiten, y los que no. Los científicos identificaron 18 fuentes de FRB que estallaron repetidamente, mientras que el resto parecen ser excepcionales. Los repetidores también se ven diferentes, con cada ráfaga que dura un poco más y emite frecuencias de radio más enfocadas que las ráfagas de un solo, FRB no repetidos.

Estas observaciones sugieren fuertemente que los repetidores y los únicos surgen de mecanismos separados y fuentes astrofísicas. Con más observaciones, Los astrónomos esperan precisar pronto los orígenes extremos de estas señales curiosamente brillantes.

"Antes de CHIME, hubo menos de 100 FRB descubiertos en total; ahora, después de un año de observación, hemos descubierto cientos más, "dice Kaitlyn Shin, miembro de CHIME, estudiante de posgrado en el Departamento de Física del MIT. "Con todas estas fuentes, realmente podemos empezar a tener una idea de cómo se ven los FRB en su conjunto, qué astrofísica podría estar impulsando estos eventos, y cómo se pueden utilizar para estudiar el universo en el futuro ".

Ver destellos

CHIME comprende cuatro antenas de radio parabólicas masivas, aproximadamente el tamaño y la forma de los halfpipes de snowboard, ubicado en el Dominion Radio Astrophysical Observatory en Columbia Británica, Canadá. CHIME es una matriz estacionaria, sin partes móviles. El telescopio recibe señales de radio todos los días de la mitad del cielo a medida que la Tierra gira. Si bien la mayor parte de la radioastronomía se realiza girando un plato grande para enfocar la luz de diferentes partes del cielo, CHIME mira fijamente, inmóvil, en el cielo, y enfoca las señales entrantes mediante un correlacionador, un potente procesador de señalización digital que puede trabajar con grandes cantidades de datos, a una velocidad de aproximadamente 7 terabits por segundo, equivalente a un pequeño porcentaje del tráfico de Internet del mundo.

"El procesamiento de señales digitales es lo que hace que CHIME pueda reconstruir y 'mirar' en miles de direcciones simultáneamente, "dice Kiyoshi Masui, profesor asistente de física en el MIT, quién dirigirá la presentación de la conferencia del grupo. "Eso es lo que nos ayuda a detectar FRB mil veces más a menudo que un telescopio tradicional".

Durante el primer año de funcionamiento, CHIME detectó 535 nuevas ráfagas de radio rápidas. Cuando los científicos mapearon sus ubicaciones, encontraron que las ráfagas estaban distribuidas uniformemente en el espacio, parece surgir de todas y cada una de las partes del cielo. De los FRB que CHIME pudo detectar, los científicos calcularon que las ráfagas de radio rápidas, lo suficientemente brillante como para ser visto por un telescopio como CHIME, ocurren a una velocidad de aproximadamente 9, 000 por día en todo el cielo:la estimación más precisa de la tasa general de FRB hasta la fecha.

"Eso es lo hermoso de este campo:los FRB son realmente difíciles de ver, pero no son infrecuentes, "dice Masui, quien es miembro del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. "Si sus ojos pudieran ver los flashes de la radio de la misma manera que ven los flashes de las cámaras, los verías todo el tiempo si solo miraras hacia arriba ".

Mapeando el universo

Mientras las ondas de radio viajan por el espacio, cualquier gas interestelar, o plasma, a lo largo del camino puede distorsionar o dispersar las propiedades y la trayectoria de la onda. El grado en que se dispersa una onda de radio puede dar pistas sobre la cantidad de gas que atravesó, y posiblemente cuánta distancia ha viajado desde su fuente. Para cada uno de los 535 FRB que detectó CHIME, Masui y sus colegas midieron su dispersión, y descubrió que la mayoría de las explosiones probablemente se originaron en fuentes lejanas dentro de galaxias distantes. El hecho de que las explosiones fueran lo suficientemente brillantes como para ser detectadas por CHIME sugiere que deben haber sido producidas por fuentes extremadamente energéticas. A medida que el telescopio detecta más FRB, Los científicos esperan precisar exactamente qué tipo de fenómenos exóticos podrían generar tal ultrabrillante, señales ultrarrápidas.

Los científicos también planean usar las ráfagas, y sus estimaciones de dispersión, para mapear la distribución del gas en todo el universo.

"Cada FRB nos da alguna información de qué tan lejos se han propagado y cuánto gas se han propagado, "Shin dice." Con una gran cantidad de FRB, Es de esperar que podamos averiguar cómo se distribuyen el gas y la materia a escalas muy grandes en el universo. Entonces, junto con el misterio de lo que son los FRB en sí mismos, también existe el emocionante potencial de los FRB como potentes sondas cosmológicas en el futuro ".

Los investigadores anunciarán estos resultados en la 238a reunión de la AAS el miércoles, 9 de junio.