El telescopio Arecibo de 305 metros, en Puerto Rico, y su plataforma de soporte suspendida de receptores de radio se muestra en medio de una noche estrellada. Se ve un destello de la fuente Fast Radio Burst FRB 121102:originado más allá de la Vía Láctea, desde lo profundo del espacio extragaláctico. Esta ráfaga de radio está altamente polarizada, y la señal polarizada se tuerce en función de la radiofrecuencia porque hay una región extrema de plasma magnetizado entre nosotros y la fuente de las explosiones. Crédito:Diseño de imagen:Danielle Futselaar - Uso de la foto:Brian P. Irwin / Dennis van de Water / Shutterstock
Un grupo internacional de astrónomos ha descubierto que la ráfaga de radio rápida FRB 121102 descubierta por la Universidad de Cornell, una breve, pulso gigantesco de ondas de radio de 3 mil millones de años luz de distancia - pasa a través de un velo de plasma magnetizado. Esto hace que las explosiones cósmicas "griten y se retuerzan, "lo que ayudará a los científicos a determinar la fuente.
La investigación aparece en la portada de Naturaleza , 11 de enero.
El "grito" representa las ráfagas, y la "torsión" describe un fenómeno físico llamado rotación de Faraday, que ocurre cuando las ondas de radio pasan a través de un plasma magnetizado, explicó James Cordes, el profesor de astronomía George Feldstein en la Universidad de Cornell. La medición de la torsión proporciona más detalles científicos sobre el origen de FRB 121102. Los datos fueron seleccionados del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico y confirmados por el Observatorio Green Bank en West Virginia.
"Es la detección remota desde una distancia de 3 mil millones de años luz. Estas nuevas mediciones nos permiten ser mucho más específicos sobre el entorno inmediato de la fuente, "dijo Cordes.
Cuando las ondas de radio pasan a través del plasma magnetizado, la dirección de polarización en diferentes frecuencias de radio se "tuerce" por la rotación de Faraday.
Las ráfagas de radio de FRB 121102 se tuercen hasta tal punto, más de 500 veces mayores que cualquier otra ráfaga de radio rápida observada hasta la fecha, que los astrónomos concluyeron que las ráfagas deben pasar a través de un campo magnético alto en plasma denso. hacer creer a los científicos que la fuente juvenil de las explosiones de FRB 121102 puede estar cerca de un enorme agujero negro en su propia galaxia o de una joven estrella de neutrones acunada dentro de una poderosa nebulosa o un remanente de supernova.
"Estimamos el campo magnético y la densidad del gas que rodean la fuente de la explosión, y podemos vincularlos, por ejemplo, con un modelo que involucra a un magnetar joven, una estrella de neutrones con un campo magnético especialmente grande, al motor central que produce las ráfagas, ", Dijo Cordes. La fuente de radio y su entorno son únicos, que indica un nuevo tipo de objeto no visto anteriormente.
Como una enorme oreja que escucha a escondidas en los cielos profundos, el Observatorio de Arecibo es el radiotelescopio de apertura única más grande de la Tierra, sintonizados para encontrar púlsares y fuentes transitorias, y observar todo, desde galaxias hasta objetos en el sistema solar. El huracán María lo dañó en septiembre, pero el observatorio se está recuperando y continúa adquiriendo datos científicos.
Laura Spitler, descubrió FRB 121102 en 2014 como investigadora postdoctoral cuando examinó los datos de 2012 de Arecibo adquiridos por la encuesta Pulsar Arecibo L-Band Feed Array que busca púlsares y fuentes transitorias. Spitler encontró una explosión misteriosa que duró tres milésimas de segundo. Ahora trabaja como investigadora postdoctoral para el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania.
El telescopio Green Bank de 100 metros en West Virginia se muestra en medio de una noche estrellada. Se ve un destello de la fuente Fast Radio Burst FRB 121102 viajando hacia el telescopio. El estallido muestra una estructura complicada, con múltiples picos brillantes; estos pueden ser creados por el propio proceso de emisión de ráfagas o transmitidos por el plasma intermedio cerca de la fuente. Esta ráfaga se detectó utilizando un nuevo sistema de grabación desarrollado por el proyecto Breakthrough Listen. Crédito:Diseño de imagen:Danielle Futselaar - Uso de la foto:Shutterstock.com
El año pasado, Los investigadores de Cornell y un equipo global de astrónomos descubrieron la fuente cosmológica de esa ráfaga de radio rápida de milisegundos que se repite esporádicamente. El trabajo actual se basa en esos resultados.
Hasta hace varios años, Las ráfagas de radio rápidas eran un fenómeno nuevo sin explicación convencional, dijo Shami Chatterjee, investigador asociado senior en astronomía en Cornell. "Los nuevos fenómenos entusiasman a los científicos. Es como nieve en polvo fresca en una pista de esquí, "dijo Chatterjee.
FRB 121102 produce una energía prodigiosa que los científicos terrestres pueden detectar, explicó Cordes. En un destello que dura menos de un milisegundo, esta fuente de explosión irradia suficiente energía para igualar la salida de nuestro sol durante un día entero.
"Esto es exótico. Si tuviéramos uno de estos en el otro lado de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, interrumpiría la radio aquí en la Tierra, y nos daríamos cuenta, ya que saturaría los niveles de señal en nuestros teléfonos inteligentes, "Dijo." Lo que sea que esté sucediendo allí da miedo. No quisiéramos estar allí ".