IceCube es un detector de neutrinos compuesto por 5, 160 módulos ópticos incrustados en una gigatonelada de hielo cristalino a una milla debajo del Polo Sur geográfico. Crédito:NSF
Durante una década Los astrónomos se han quedado perplejos ante las efímeras pero increíblemente poderosas ráfagas de radio del espacio.
Los fenómenos conocidas como ráfagas de radio rápidas o FRB, fueron detectados por primera vez en 2007 por astrónomos que buscaban datos de archivo del Telescopio Parkes de Australia, un plato de 64 metros de diámetro mejor conocido por su función de recibir imágenes de televisión en vivo del aterrizaje lunar del Apolo 11 en 1969.
Pero la detección de la antena del primer FRB, y el posterior descubrimiento confirmado de casi dos docenas de pulsos de radio más potentes a través del cielo por Parkes y otros radiotelecoscopios, ha hecho que los astrofísicos se apresuren a encontrar más objetos y explicarlos.
"Es una nueva clase de eventos astronómicos. Sabemos muy poco sobre los FRB en general, "explica Justin Vandenbroucke, un físico de la Universidad de Wisconsin-Madison que, con sus compañeros, está girando IceCube, el telescopio de neutrinos más sensible del mundo, a la tarea de ayudar a desmitificar los poderosos pulsos de energía de radio generados a miles de millones de años luz de la Tierra.
La idea, el físico de Wisconsin dice, es ver si los neutrinos de alta energía se generan coincidiendo con los FRB. Si ese es el caso, les daría a los científicos pistas sobre lo que podría estar generando las poderosas llamaradas de radio y revelaría algo sobre la física de los entornos donde se generan.
IceCube es un detector de neutrinos compuesto por 5, 160 módulos ópticos incrustados en una gigatonelada de hielo cristalino a una milla debajo del Polo Sur geográfico. Con el apoyo de la National Science Foundation, IceCube es capaz de capturar las firmas fugaces de neutrinos de alta energía:partículas casi sin masa generadas, presumiblemente, por denso, objetos violentos como agujeros negros supermasivos, cúmulos de galaxias, y los núcleos energéticos de las galaxias formadoras de estrellas.
La captura con ráfagas de radio rápidas, señala Vandenbroucke, es que son en su mayoría aleatorios y duran solo unos pocos milisegundos, demasiado rápido para detectar o realizar observaciones de seguimiento de forma rutinaria con radiotelescopios y telescopios ópticos. Se ha encontrado que solo un FRB se repite, un objeto conocido como FRB 121102 en una galaxia a unos 3.000 millones de años luz de distancia. Una ventaja clave de IceCube es el campo de visión extremadamente amplio del telescopio en comparación con los telescopios ópticos y radiotelescopios. El telescopio recopila datos sobre los eventos de neutrinos a medida que las partículas chocan contra la Tierra, y ve todo el cielo en los hemisferios norte y sur. Eso significa que si alguno de los radiotelescopios del mundo detecta un FRB, Vandenbroucke y su equipo pueden analizar los datos de IceCube para esa región del cielo en el momento en que se detectó el pulso de radio.
Observar una ráfaga de radio rápida junto con neutrinos sería un golpe, ayudando a establecer objetos fuente para ambos tipos de fenómenos. "Los neutrinos astrofísicos y las ráfagas de radio rápidas son dos de los misterios más emocionantes de la física actual, ", dice Vandenbroucke." Puede haber un vínculo entre ellos ".
Hasta aquí, Vandenbroucke y su equipo han analizado casi 30 FRB, incluyendo 17 ráfagas del "repetidor, "FRB 121102.
El primer vistazo del equipo de la UW, sin embargo, no detectó emisión de neutrinos con ninguno de los FRB identificados en los datos de archivo de IceCube. No ver neutrinos en concierto con ninguno de los FRB estudiados hasta ahora les da a los científicos un límite superior en la cantidad de emisión de neutrinos que podría ocurrir en una ráfaga.
"Podemos decir que la cantidad de energía emitida por cada explosión como neutrinos es menor que cierta cantidad, que luego se pueden comparar con las predicciones de las teorías individuales, "Explica Vandenbroucke." Como se espera que el número de ráfagas crezca drásticamente en los próximos dos años, estas limitaciones se harán aún más fuertes, o haremos una detección ".
Los neutrinos brillantes o de muy alta energía serían característicos de ciertas clases de objetos astronómicos. "Hemos descartado estallidos de rayos gamma y hemos restringido fuertemente la posibilidad de agujeros negros" como fuentes de neutrinos, dice Vandenbroucke. El análisis de su equipo de cuatro eventos FRB se publicó en agosto de 2017 Diario astrofísico . "Podría haber una física aún más exótica".
Los científicos creen que los FRB ocurren con mucha más frecuencia de lo que se han observado. Algunos estiman que hay hasta 10, 000 eventos FRB por día provenientes de todas las direcciones del cielo. Y con los astrónomos ahora en busca de los pulsos estrellados de la energía de radio, Vandenbroucke espera que el ritmo de los descubrimientos se acelere a medida que los radiotelescopios del mundo continúen sus búsquedas y se pongan en funcionamiento nuevos radiointerferómetros.