Desconocidas ráfagas de radio ultrarrápidas reaparecen en tiempo real

Con una extensión de cientos de metros en una enorme circunferencia que deja una huella casi vacía en la superficie de la Tierra, el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico parecería ofrecer a vista de pájaro la misma apariencia que los cráteres de la Luna para el ojo humano cuando se observan desde la Tierra. Considerando que es uno de los más grandes del planeta, el Observatorio de Arecibo es también uno de los pocos telescopios que se esfuerza por allanar el camino para una comprensión más profunda del campo en gran parte desconocido del espacio extragaláctico. Aunque no consume tanto por la cantidad de espacio físico que domina, el Observatorio Parkes en Australia (que mide unos modestos 64 m de diámetro) también ha estado generando mucho interés entre la comunidad astrofísica durante casi una década. 

Esto se debe en gran medida al astrofísico Duncan Lorimer, uno de los primeros investigadores del Observatorio Parkes que desenterró un tipo de actividad espacial único y poco común: ráfagas de radio ultrarrápidas que procedían, como sugerirían los datos, de un lugar lejano y lejano. ubicación muy distante fuera de nuestra propia Vía Láctea.

Todo comenzó en 2007, cuando Lorimer y su equipo estaban revisando viejos registros de datos del telescopio de 2001 y, por casualidad, se encontraron con una onda de radio aleatoria, única y muy intensa de una fuente desconocida. Se observó que esta singular onda de radio, aunque duraba sólo un milisegundo, emitía más energía que la que emitiría el sol en un millón de años. La extrañeza de esta FRB (ráfaga de radio rápida) sólo pareció atraer más atención a medida que el equipo comenzó a estudiar de dónde exactamente había venido inicialmente este poderoso evento de milisegundos de duración. 

A través de una medición del efecto secundario astronómico llamado dispersión de plasma, un proceso que esencialmente determina la cantidad de electrones con los que las ondas de radio han entrado en contacto a lo largo de su camino hacia la atmósfera terrestre, determinaron que estas rápidas ráfagas de radio habían viajado desde mucho más allá de los perímetros. de nuestra galaxia. De hecho, las mediciones de dispersión indicaron que la rápida ráfaga de radio observada en 2011 se había originado a más de mil millones de años luz de distancia. Para poner esto en perspectiva, nuestra propia galaxia sólo mide apenas 120,000 años luz de diámetro. Se vio que estas ondas provenían de 5.5 millones de años luz de distancia.

Por muy emocionante que este descubrimiento haya parecido en su momento para la comunidad astrofísica, las grabaciones más recientes de rápidas ráfagas de radio, que fueron detectadas una vez más en el Observatorio Parkes en Australia, comienzan a llenar otra pieza importante de este rompecabezas extragaláctico. El equipo de Australia no solo registró una de las únicas siete ráfagas de radio rápidas (hasta donde sabemos) de los últimos 10 años, sino que también pudo captar el evento en tiempo real. Gracias a su preparación, el equipo pudo alertar a otros telescopios de todo el mundo para que dirigieran su enfoque a la parte correcta del cielo y realizaran escaneos subsidiarios de las ráfagas para ver qué longitudes de onda (si las había) podían detectarse. 

A partir de estas observaciones, los científicos han aprendido información importante que puede no decirnos exactamente qué o de dónde provienen los FRB, pero desacredita lo que no lo son. Algunos dirían que saber qué no es algo es tan importante como saber qué es, especialmente cuando se trata de materia potencialmente oscura, ya que se sabe mucho menos sobre este tema que sobre cualquier otra facultad del espacio.

Cuando hay una gran falta de conocimiento, es probable que surjan teorías científicas tan sólidas como absurdas. Tal ha sido el caso de las misteriosas ráfagas de radio, donde Lorimer ha predicho que la situación no hará más que proliferar durante la próxima década, afirmando que “durante un tiempo, habrá más teorías que ráfagas individuales detectadas”. 

Incluso se le ha oído respaldar la conjetura de que estas explosiones podrían incluso ser un signo de inteligencia extraterrestre. Se escuchó a Duncan Lorimer, el astrofísico que dirigió el equipo en el Observatorio Parkes y que desde entonces lleva el nombre de los FRB, jugar con la idea de que estas ondas podrían ser el resultado de algún marciano amigable que intenta pronunciar un "hola" matutino. de alguna galaxia lejana y distante. Lorimer fue citado durante una entrevista con NPR, diciendo que "incluso ha habido discusiones en la literatura sobre firmas de civilizaciones extraterrestres", aunque aún debe confirmar si apoya plenamente estas acusaciones. 

De hecho, la mayoría de la comunidad científica parece un poco reticente a darle importancia a estas, o a cualquier otra especulación, ya que son solo eso; teorías sin ninguna prueba sólida.

Sin embargo, antes de que hubiera teorías que cuestionar, los científicos (hasta hace poco) creían ampliamente (hasta hace poco) que los FRB que Lorimer había recopilado originalmente a partir de los datos en 2001 tenían una causa y una ubicación mucho más locales en el terreno e incluso menos originales. en origen. Si bien Lorimer y su equipo habían recopilado una instancia de un FRB a partir de sus datos de 2011, no se registraron otras instancias de estas ondas de radio producidas ni dentro del conjunto de datos del Observatorio Parkes ni desde ningún otro dispositivo similar en todo el mundo. Y como se sabe que los científicos son muy escépticos ante cualquier informe o estudio realizado sin algún tipo de confirmación de un tercero, las explosiones de Lorimer fueron descartadas como una casualidad de la tecnología que las había detectado por primera vez. Esta sospecha sólo pareció aumentar cuando en 2013 el telescopio Parkes detectó otras cuatro ráfagas, pero esta vez los FRB exhibieron rasgos que generaban muchas similitudes incómodas con una interferencia de radio que se sabe es de origen terrestre: los peryton.

A partir de las altas medidas de dispersión de las explosiones de Lorimer, los científicos pudieron concluir que provenían de una región astronómica. La ciencia técnica detrás de esta medición, que ayudará a comprender por qué estas ondas se confundieron con perytons, es en realidad bastante simple. Cuanto más lejos está un objeto, más plasma tiene para interactuar (es decir, iones cargados), lo que muchas veces da como resultado un espectro disperso, lo que significa que las frecuencias más lentas llegarán después de las más rápidas. El espacio entre estas horas de llegada normalmente indicará una fuente de origen que está dentro o fuera de los perímetros de nuestra galaxia. Este tipo de espectro de dispersión generalmente no ocurre con los objetos que se encuentran dentro de nuestra galaxia, excepto en el caso inusual de los perytons. Aunque se burlan del comportamiento de una fuente que proviene del espacio extragaláctico, los perytones son en realidad de origen terrestre y, al igual que las explosiones de Lorimer, sólo han sido observados por el Observatorio Parkes. 

Ahora se puede empezar a ver cómo los científicos que originalmente propusieron que la fuente de los FRB fuera de origen celestial estaban empezando a desmoronarse por su propia tecnología, un simple fallo que sólo puede atribuirse a la falta de diversidad en sus muestreos. Los incrédulos y los detractores rápidamente se volvieron cada vez más vacilantes a la hora de conceder a estas ondas un estatus extragaláctico, tanto como un evento único, hasta que confirmaron los avistamientos de estas ondas desde otro telescopio en un lugar separado. Lorimer incluso estuvo de acuerdo en que sus hallazgos no recibirían el tipo de legitimidad científica que exige la comunidad hasta que se registrara la confirmación de otro observatorio utilizando "diferentes grupos [y] diferentes equipos".

En noviembre de 2012, las oraciones desesperadas de Lorimer y otros investigadores que creían que estos FRB procedían de fuera de nuestra galaxia tuvieron su respuesta. FRB12110, una rápida ráfaga de radio del mismo tipo reportada en Australia, fue detectada en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. La distancia entre Puerto Rico y Australia (aproximadamente 17,000 kilómetros) es justo el tipo de espacio que los investigadores esperaban dejar entre avistamientos de FRB; ahora pudieron confirmar que estas longitudes de onda alienígenas no eran una anomalía ni del telescopio Parkes ni de su ubicación.

Ahora que estos FRB han demostrado su legitimidad dentro del estudio de la astrofísica, el siguiente paso es descubrir de dónde provienen realmente estas explosiones y qué las causa. Las pruebas realizadas con el telescopio SWIFT confirmaron que había dos fuentes de rayos X presentes en la dirección del FRB, pero aparte de eso, no se detectaron otras longitudes de onda. Al no detectar ningún otro tipo de actividad en el espectro de otras longitudes de onda, los científicos pudieron excluir muchas otras teorías en disputa para que no se consideraran explicaciones válidas para los orígenes de la FRB. 

Además de no observar estas ráfagas en ninguna otra longitud de onda, descubrieron que los FRB estaban polarizados circularmente en lugar de lineales, lo que indica que también debían estar en presencia de algún campo magnético poderoso. Mediante el proceso de eliminación, los científicos han podido descomponer las posibles fuentes de estas explosiones en tres categorías: agujeros negros en colapso (ahora conocidos como blitzars), llamaradas gigantes producidas por magnetares (estrellas de neutrones con un alto campo magnético), o que son el resultado de colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros. En este momento, las tres teorías tienen el potencial de ser válidas, ya que la información que no conocemos sobre estas poderosas explosiones aún supera el conocimiento que sí tenemos catalogado.