Esta imagen de la animación de video proporcionada por la NASA en noviembre de 2020 muestra una poderosa explosión de rayos X que brota de una magnetar, una versión supermagnetizada de un remanente estelar conocido como estrella de neutrones. Una ráfaga de radio detectada el 28 de abril 2020, Ocurrió durante un estallido como este en una magnetar llamada SGR 1935. La señal de radio era más poderosa que cualquier otra vista anteriormente en nuestra galaxia. Los eventos simultáneos de rayos X y radio implican a los magnetares como una fuente probable de misteriosas ráfagas de radio rápidas observadas desde otras galaxias. (Chris Smith (USRA) / NASA / Goddard Space Flight Center vía AP)
Un destello de suerte ayudó a los astrónomos a resolver un misterio cósmico:¿Qué causa las ráfagas de radio poderosas pero fugaces que se disparan y zigzaguean por el universo?
Los científicos conocen estos pulsos energéticos, llamados ráfagas de radio rápidas, desde hace aproximadamente 13 años y los han visto venir de fuera de nuestra galaxia. lo que hace que sea más difícil rastrearlos hasta lo que los está causando. Lo que lo hace aún más difícil es que suceden tan rápido, en un par de milisegundos.
Entonces este abril una explosión rara pero considerablemente más débil proveniente del interior de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, fue detectada por dos telescopios diferentes:uno, el conjunto de antenas hechas a mano por un estudiante de doctorado de California, que incluía moldes para pasteles reales, el otro, un observatorio canadiense de 20 millones de dólares.
Rastrearon esa ráfaga de radio rápida a un tipo extraño de estrella llamada magnetar que tiene 32, 000 años luz de la Tierra, según cuatro estudios en la revista del miércoles Naturaleza .
No fue solo la primera ráfaga de radio rápida rastreada hasta una fuente, pero el primero que emana de nuestra galaxia. Los astrónomos dicen que podría haber otras fuentes para estas explosiones, pero ahora están seguros de una parte culpable:magnetares.
Los magnetares son estrellas de neutrones increíblemente densas, con 1,5 veces la masa de nuestro sol comprimida en un espacio del tamaño de Manhattan. Tienen enormes campos magnéticos que zumban y crepitan con energía, y a veces brotan destellos de rayos X y ondas de radio, según el astrofísico de la Universidad McGill Ziggy Pleunis, coautor del estudio canadiense.
Esta foto de noviembre de 2016 proporcionada por la colaboración del Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno muestra el radiotelescopio CHIME en el Observatorio astrofísico de radio Dominion en Kaleden, Columbia Británica, Canadá. El miércoles, 4 de noviembre 2020, Los astrónomos dicen que usaron el instrumento para rastrear una ráfaga de radio cósmica rápida de abril de 2020 hasta nuestra propia galaxia y un tipo de estrella joven y enérgica poderosa llamada magnetar. La explosión también fue detectada por un conjunto de antenas hechas a mano por un estudiante de doctorado de California. (Andre Renard / Universidad de Toronto vía AP)
El campo magnético alrededor de estos magnetares "es tan fuerte que los átomos cercanos se rompen y se pueden ver aspectos extraños de la física fundamental". "dijo el astrónomo Casey Law del Instituto de Tecnología de California, que no formaba parte de la investigación.
Quizás haya una docena de estos magnetares en nuestra galaxia, aparentemente porque son muy jóvenes y forman parte del proceso de nacimiento de las estrellas, y la Vía Láctea no está tan llena de nacimientos de estrellas como otras galaxias, dijo Shami Chatterjee de la Universidad de Cornell, que no formaba parte de ninguno de los equipos de descubrimiento.
Esta explosión en menos de un segundo contenía aproximadamente la misma cantidad de energía que produce nuestro sol en un mes, y aún eso es mucho más débil que las ráfagas de radio detectadas provenientes de fuera de nuestra galaxia, dijo el radioastrónomo de Caltech Christopher Bochenek. Ayudó a detectar la explosión con antenas hechas a mano.
Estas ráfagas de radio no son peligrosas para nosotros ni siquiera los más poderosos de fuera de nuestra galaxia, dijeron los astrónomos.
Esta foto sin fecha proporcionada por Caltech muestra al radioastrónomo Christopher Bochenek con una estación STARE2 que desarrolló cerca de la ciudad de Delta, Utah. El miércoles, 4 de noviembre 2020, Los astrónomos dicen que usaron este sistema y un observatorio canadiense para rastrear una ráfaga de radio cósmica rápida de abril de 2020 hasta nuestra propia galaxia y un tipo de estrella joven y enérgica poderosa llamada magnetar. (Caltech vía AP)
Los que vienen de fuera de nuestra galaxia y viajan millones o miles de millones de años luz son "decenas de miles a millones de veces más poderosos que cualquier cosa que hayamos detectado en nuestra galaxia". "dijo el coautor Daniele Michilli, astrofísico en McGill y parte del equipo canadiense.
Los científicos creen que estos son tan frecuentes que pueden ocurrir más de 1, 000 veces al día fuera de nuestra galaxia. Pero encontrarlos no es fácil.
"Tenías que estar mirando el lugar correcto en el milisegundo correcto, ", Dijo Chatterjee de Cornell." A menos que estuvieras muy, muy afortunado, no vas a ver uno de estos ".
Aunque esto ocurre con frecuencia fuera de la Vía Láctea, los astrónomos no tienen idea de la frecuencia con la que ocurren estas explosiones dentro de nuestra galaxia.
"Todavía no sabemos la suerte que tuvimos, ", Dijo Bochenek." Esto podría suceder una vez en cinco años o podría haber algunos eventos por año ".
Esta foto de noviembre de 2016 proporcionada por la colaboración del Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno muestra el radiotelescopio CHIME en el Observatorio astrofísico de radio Dominion en Kaleden, Columbia Británica, Canadá. El miércoles, 4 de noviembre 2020, Los astrónomos dicen que usaron el instrumento para rastrear una ráfaga de radio cósmica rápida de abril de 2020 hasta nuestra propia galaxia y un tipo de estrella joven y enérgica poderosa llamada magnetar. La explosión también fue detectada por un conjunto de antenas hechas a mano por un estudiante de doctorado de California. (Andre Renard / Universidad de Toronto vía AP)
Las antenas de Bochenek cuestan alrededor de $ 15, 000. Cada uno es "del tamaño de un balde grande. Es un trozo de tubo de metal de 6 pulgadas con dos moldes para pasteles literalmente a su alrededor, ", dijo el estudiante de doctorado. Son instrumentos toscos diseñados para mirar un trozo gigante del cielo, aproximadamente una cuarta parte, y ver solo los destellos de radio más brillantes.
Bochenek pensó que tenía una probabilidad de 1 en 10 de detectar una ráfaga de radio rápida en unos pocos años. Pero después de un año, golpeó la tierra de pago.
El observatorio canadiense en Columbia Británica está más enfocado y refinado, pero apunta a una porción mucho más pequeña del cielo. y fue capaz de señalar la fuente al magnetar en la constelación de Vulpecula.
Debido a que las ráfagas se ven afectadas por todo el material por el que pasan en el espacio, los astrónomos podrían usarlos para comprender mejor y mapear el material invisible para nosotros entre las galaxias y "pesar" el universo, dijo Jason Hessels, astrónomo jefe del Instituto Holandés de Radioastronomía, que no formaba parte de la investigación.
Esta foto sin fecha proporcionada por Caltech muestra una estación STARE2 hecha por el radioastrónomo Christopher Bochenek en el Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone en California. El miércoles, 4 de noviembre 2020, Los astrónomos dicen que usaron este sistema y un observatorio canadiense para rastrear una ráfaga de radio cósmica rápida de abril de 2020 hasta nuestra propia galaxia y un tipo de estrella joven y enérgica poderosa llamada magnetar. (Caltech vía AP)
Los astrónomos han tenido hasta 50 teorías diferentes sobre las causas de estas rápidas ráfagas de radio, incluidos los extraterrestres, y enfatizan que los magnetares pueden no ser la única respuesta, especialmente porque parece haber dos tipos de ráfagas de radio rápidas. Algunos, como el visto en abril, suceder solo una vez, mientras que otros se repiten a menudo.
Michilli dijo que su equipo ha rastreado un estallido que ocurre cada 16 días en una galaxia cercana y se está acercando a identificar la fuente.
Algunos de estos jóvenes magnetares tienen solo unas pocas décadas, "y eso es lo que les da suficiente energía para producir ráfagas de radio rápidas y repetidas, ", Dijo Chatterjee de Cornell.
Esta foto de noviembre de 2016 proporcionada por la colaboración del Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno muestra el radiotelescopio CHIME en el Observatorio astrofísico de radio Dominion en Kaleden, Columbia Británica, Canadá. El miércoles, 4 de noviembre 2020, Los astrónomos dicen que usaron el instrumento para rastrear una ráfaga de radio cósmica rápida de abril de 2020 hasta nuestra propia galaxia y un tipo de estrella joven y poderosa y enérgica llamada magnetar. La explosión también fue detectada por un conjunto de antenas hechas a mano por un estudiante de doctorado de California. (Andre Renard / Universidad de Toronto vía AP)
El seguimiento de un solo arrebato es una grata sorpresa y un hallazgo importante, él dijo.
"Nadie creía realmente que tendríamos tanta suerte, ", Dijo Chatterjee." Para encontrar uno en nuestra propia galaxia, simplemente pone la cereza en la parte superior ".
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