Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son solo eso:enormes ráfagas de ondas de radio desde el espacio que solo duran una fracción de segundo. Esto hace que identificar su origen sea un gran desafío.

Nuestro equipo descubrió recientemente 20 nuevos FRB utilizando el Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia de CSIRO en el interior de Australia Occidental, casi duplicando el número conocido de FRB.

En la investigación de seguimiento, publicado hoy en El Cartas de revistas astrofísicas , hemos realizado una de estas nuevas detecciones, conocida como FRB 171020 (el día en que las ondas de radio llegaron a la Tierra:20 de octubre de 2017), y redujo la ubicación a una galaxia cercana a la nuestra.

Este es el FRB más cercano detectado (hasta ahora), pero todavía no sabemos qué causa estas misteriosas explosiones de radio que pueden contener más energía de la que nuestro Sol produce en décadas.

Olas en el espacio

A medida que las ondas de radio viajan por el universo, atraviesan otras galaxias y nuestra propia Vía Láctea antes de llegar a nuestros telescopios.

Las longitudes de onda de radio más largas se ralentizan más que las longitudes de onda más cortas, lo que significa que hay un ligero retraso en el tiempo de llegada de longitudes de onda más largas.

Esta diferencia en los tiempos de llegada se denomina medida de dispersión e indica la cantidad de materia por la que ha viajado la emisión de radio.

FRB 171020 tiene la medida de dispersión más baja de cualquier FRB detectado hasta la fecha, lo que significa que no ha viajado desde la mitad del universo como la mayoría de los otros FRB detectados hasta ahora. Eso significa que se originó relativamente cerca (según los estándares astronómicos).

Al utilizar modelos de la distribución de la materia en el universo, podemos poner un límite estricto a la distancia que ha viajado la señal de radio. Para este FRB en particular, estimamos que no podría haberse originado a más de mil millones de años luz de distancia, y probablemente ocurrió mucho más cerca. (Nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene aproximadamente 100, 000 años luz de diámetro).

Este límite de distancia, combinado con el área del cielo de donde sabemos que provino el FRB (un área de medio grado cuadrado, o aproximadamente dos lunas llenas de ancho) reduce enormemente el volumen de búsqueda para buscar la galaxia anfitriona.

Cerrando en

Una región del cielo de este tamaño normalmente contiene cientos de galaxias. Usamos telescopios ópticos gigantes en Chile, incluidos los apropiadamente llamados Very Large Telescope y Gemini South, para derivar distancias a estas galaxias midiendo sus desplazamientos al rojo directamente, o usando sus colores ópticos para estimar su distancia.

Esto nos permitió reducir drásticamente el número de posibles galaxias dentro del límite de distancia a solo 16.

De lejos el más cercano, y creemos que es más probable que albergue la FRB, es una galaxia espiral cercana llamada ESO 601-G036. Esto está a 120 millones de años luz de distancia, lo que hace que este host de FRB sea casi nuestro vecino de al lado.

Lo que es particularmente sorprendente de esta galaxia es que comparte muchas características similares a la única galaxia conocida por producir FRB:FRB 121102.

Este FRB también se conoce como FRB repetido debido a su propiedad, hasta ahora única, de producir múltiples ráfagas. Esto ayudó a los astrónomos a ubicarlo en una pequeña galaxia a más de 3 mil millones de años luz de distancia.

ESO 601-G036 es similar en tamaño, y formando nuevas estrellas aproximadamente al mismo ritmo, como la galaxia anfitriona de la FRB repetida.

Pero hay una característica intrigante del FRB repetido que no vemos en ESO 601-G036.

Otras emisiones

Además de repetidas ráfagas de emisión de radio, el FRB repetido emite una emisión de radio de menor energía de forma continua.

Utilizando Australia Telescope Compact Array (ATCA) de CSIRO en Narrabri, NSW, Hemos buscado esta emisión de radio persistente en ESO 601-G036. Si fuera algo parecido a la galaxia del repetidor, debería tener una fuente de radio increíblemente brillante. No vimos nada.

No solo descubrimos que ESO 601-G036 no tiene ninguna emisión de radio persistente, pero no hay otras galaxias en nuestro volumen de búsqueda que muestren propiedades similares a las observadas en la FRB repetida.

Esto apunta a la posibilidad de que existan diferentes tipos de ráfagas de radio rápidas que incluso pueden tener diferentes orígenes.

Encontrar las galaxias de las que se originan las FRB es un gran paso para resolver el misterio de lo que produce estas explosiones extremas. La mayoría de los FRB viajan distancias mucho más largas, por lo que encontrar uno tan cerca de la Tierra nos permite estudiar los entornos de los FRB con un detalle sin precedentes.

La caza de más

Desafortunadamente, no podemos decir con absoluta certeza que ESO 601-G036 es la galaxia de la que procede FRB 171020.

El siguiente gran obstáculo para comprender las causas de los FRB es identificar más de ellos. Si podemos hacer eso, podremos averiguar no solo exactamente en qué galaxia ocurrió una FRB, pero incluso en qué parte de la galaxia ocurrió.

Si los FRB ocurren dentro de los núcleos centrales de las galaxias, esto tal vez podría apuntar a los agujeros negros como su fuente. ¿O prefieren las afueras de las galaxias? ¿O regiones donde se han formado recientemente muchas estrellas nuevas? Todavía hay muchas incógnitas sobre los FRB.

Varios radiotelescopios de todo el mundo están encargando sistemas para localizar ráfagas. Nuestro estudio ha demostrado que al combinar las observaciones de los telescopios ópticos y de radio seremos capaces de pintar una imagen completa de las galaxias anfitrionas de FRB, y poder determinar finalmente qué causa estos FRB.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.