Crédito:CSIRO / John Masterson, CC BY
Las ráfagas de radio rápidas son uno de los grandes misterios del universo. Desde su descubrimiento, hemos aprendido mucho sobre estos intensos pulsos de milisegundos de duración.
Pero aún nos queda mucho por aprender como lo que los causa.
Sabemos que las intensas explosiones se originan en galaxias a miles de millones de años luz de distancia. También hemos utilizado estas ráfagas (llamadas FRB) para encontrar materia faltante que no se podría encontrar de otra manera.
Con equipos de astrónomos de todo el mundo compitiendo para comprender su enigma, ¿Cómo llegamos a donde estamos ahora?
El primer estallido
El primer FRB fue descubierto en 2007 por un equipo dirigido por el astrónomo británico-estadounidense Duncan Lorimer utilizando Murriyang, el nombre indígena tradicional del icónico radiotelescopio Parkes (imagen, cima).
El equipo encontró un pulso increíblemente brillante, tan brillante que muchos astrónomos no creyeron que fuera real. Pero aún había más intriga.
Los pulsos de radio brindan un tremendo regalo a los astrónomos. Midiendo cuándo llega una ráfaga al telescopio a diferentes frecuencias, los astrónomos pueden decir la cantidad total de gas que atravesó en su viaje a la Tierra.
La explosión de Lorimer había viajado a través de demasiado gas para haberse originado en nuestra galaxia, la vía Láctea. El equipo concluyó que provenía de una galaxia a miles de millones de años luz de distancia.
Para ser visible desde tan lejos lo que sea que lo haya producido debe haber liberado una enorme cantidad de energía. En solo un milisegundo, liberó tanta energía como lo haría nuestro Sol en 80 años.
El equipo de Lorimer solo pudo adivinar de qué galaxia provenía su FRB. Murriyang no puede identificar las ubicaciones de FRB con mucha precisión. Pasarían varios años hasta que otro equipo lograra el gran avance.
Una típica ráfaga de radio rápida. La ráfaga llega primero a las frecuencias altas y se retrasa hasta varios segundos en las frecuencias más bajas. Esta curva reveladora es lo que buscan los astrónomos. Crédito:Ryan Shannon y Vikram Ravi
Localización de FRB
Para señalar una ubicación de ráfaga, necesitamos detectar un FRB con un interferómetro de radio, un conjunto de antenas esparcidas por al menos unos pocos kilómetros.
Cuando se combinan las señales de los telescopios, producen una imagen de un FRB con suficiente detalle no solo para ver en qué galaxia se originó la explosión, pero en algunos casos para saber en qué parte de la galaxia se produjo.
El primer FRB localizado fue de una fuente que emitió muchas ráfagas. La primera explosión se descubrió en 2012 con el telescopio gigante de Arecibo en Puerto Rico.
Las ráfagas posteriores fueron detectadas por Very Large Array, en Nuevo Mexico, y se descubrió que provenía de una pequeña galaxia a unos 3 mil millones de años luz de distancia.
En 2018, utilizando el Telescopio Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia (ASKAP) en Australia Occidental, nuestro equipo identificó la segunda galaxia anfitriona de FRB.
En marcado contraste con la galaxia anterior, esta galaxia era muy ordinaria. Pero nuestro descubrimiento publicado fue galardonado este mes con un premio de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.
¡Felicitaciones al equipo de astrónomos y astrofísicos con sede en 21 instituciones de investigación de todo el mundo que son los ganadores del Premio Newcomb Cleveland de la AAAS 2020! https://t.co/FPcirjGUrM #AAASmtg
- AAAS (@aaas) 10 de febrero, 2021
Los equipos, incluido el nuestro, ahora han localizado aproximadamente una docena más de ráfagas de una amplia gama de galaxias, largo y pequeño, joven y viejo. El hecho de que las FRB puedan provenir de una gama tan amplia de galaxias sigue siendo un enigma.
Un estallido de cerca de casa
El 28 de abril 2020, una ráfaga de rayos X golpeó repentinamente el telescopio Swift que orbitaba la Tierra.
Varios de los radiotelescopios ASKAP en WA. Crédito:Flickr / Oficina australiana de SKA, CC BY-ND
El telescopio satelital observó diligentemente que los rayos provenían de una estrella de neutrones muy magnética y errática en nuestra propia Vía Láctea. Esta estrella tiene forma:entra en crisis cada pocos años.
Dos telescopios, CHIME en Canadá y la matriz STARE2 en los Estados Unidos, detectó una ráfaga de radio muy brillante en milisegundos de los rayos X y en la dirección de esa estrella. Esto demostró que tales estrellas de neutrones podrían ser una fuente de los FRB que vemos en galaxias lejanas.
La emisión simultánea de rayos X y ondas de radio dio a los astrofísicos pistas importantes sobre cómo la naturaleza puede producir explosiones tan brillantes. Pero todavía no sabemos con certeza si esta es la causa de los FRB.
¿Qué es lo siguiente?
Si bien 2020 fue el año del FRB local, esperamos que 2021 sea el año del FRB lejano, incluso más lejos de lo que ya se ha observado.
El telescopio CHIME ha recopilado, con mucho, la muestra más grande de explosiones y está compilando un catálogo meticuloso que pronto debería estar disponible para otros astrónomos.
Un equipo de Caltech está construyendo una matriz dedicada específicamente a encontrar FRB.
También hay mucha acción en Australia. Estamos desarrollando una nueva supercomputadora de detección de ráfagas para ASKAP que encontrará FRB a un ritmo más rápido y encontrará fuentes más distantes.
Efectivamente convertirá ASKAP en un dispositivo de alta velocidad, cámara de video de alta definición, y hacer una película del universo a 40 billones de píxeles por segundo.
Al encontrar más ráfagas, y ráfagas más lejanas, seremos capaces de estudiar y comprender mejor las causas de estas explosiones de energía misteriosamente intensas.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original. 
