Una inusual nueva ráfaga de radio de repetición rápida detectada a 3 mil millones de años luz de distancia

El objeto cósmico se distingue de otras detecciones de explosiones de radio en los últimos años, según una nueva investigación.

Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son ráfagas de ondas de radio en el espacio que duran un milisegundo. Las ráfagas de radio individuales se emiten una vez y no se repiten. Pero se sabe que la repetición de ráfagas de radio rápidas emite ondas de radio cortas y enérgicas varias veces.

Los astrónomos han podido rastrear algunas ráfagas de radio hasta sus galaxias de origen, pero aún tienen que determinar la verdadera causa de los pulsos. Aprender más sobre el origen de estas emisiones de radio brillantes e intensas podría ayudar a los científicos a comprender qué las causa.

Los astrónomos detectaron el objeto, llamado FRB 190520, cuando lanzó una explosión de ondas de radio el 20 de mayo de 2019. Los investigadores utilizaron el radiotelescopio esférico de quinientos metros, o FAST, en China, y descubrieron la explosión en el telescopio de datos. en noviembre de 2019. Cuando realizaron observaciones de seguimiento, los astrónomos notaron algo inusual: el objeto emitía ráfagas frecuentes y repetidas de ondas de radio.

En 2020, el equipo usó los telescopios Karl G. Jansky Very Large Array, o VLA, de la Fundación Nacional de Ciencias para identificar la fuente de la explosión antes de apuntar hacia ella usando el telescopio Subaru en Hawái. Las observaciones de Subaru en luz visible mostraron que la explosión provino de la periferia de una galaxia enana distante.

Un estudio que detalla los resultados publicados en el revista naturaleza el miércoles.

Dos de un tipo

Las observaciones del VLA también revelaron que el cielo el objeto lanzó constantemente ondas de radio más débiles entre explosiones repetidas. Es muy similar a otra ráfaga de radio de repetición rápida conocida: FRB 121102, descubierta en 2016.

La detección inicial y el seguimiento posterior de FRB 121102 regresar a su punto de origen en una pequeña galaxia enana a más de 3 mil millones de años luz de distancia fue un gran avance en astronomía. Era la primera vez que los astrónomos podían conocer la distancia y el entorno de estos misteriosos objetos.

«Ahora tenemos que explicar este doble misterio y por qué las FRB y las fuentes de radio persistentes a veces se juntan», dijo el coautor del estudio Casey Law, científico de radioastronomía en el Instituto de Tecnología de California. «¿Es común cuando los FRB son jóvenes? ¿O tal vez el objeto que hace las explosiones es un enorme agujero negro que devora una estrella cercana en desorden? Los teóricos tienen muchos más detalles en los que trabajar ahora y el alcance de la explicación se está reduciendo».

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Actualmente, se sabe que se repiten menos del 5% de los cientos de ráfagas de radio rápidas identificadas y solo unas pocas de ellas están activas regularmente.

Pero FRB 190520 es el único que está persistentemente activo, lo que significa que nunca se ha «apagado» desde que fue descubierto, dijo el autor del estudio Di Li, científico jefe de la división de radio de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China y el Centro de Operaciones FAST. Mientras tanto, FRB 121102, «el primer repetidor famoso conocido, puede apagarse durante meses», dijo Li.

Nuevas preguntas

Los últimos hallazgos plantean más preguntas porque los astrónomos ahora se preguntan si podría haber dos tipos de ráfagas de radio rápidas.

«¿Son los que se repiten diferentes de los que no lo hacen? ¿Qué pasa con la emisión de radio persistente, es común?» El coautor del estudio, Kshitij Aggarwal, quien participó en el estudio como estudiante de doctorado en la Universidad de West Virginia, en un comunicado.

Cientos de misteriosas ráfagas rápidas de radio detectadas en el espacio

Es posible que existan diferentes mecanismos que provoquen las ráfagas de radio, o que cualquiera que las produzca se comporte de manera diferente durante las distintas etapas de la evolucin.

Anteriormente, los científicos plantearon la hipótesis de que las ráfagas de radio rápidas son causadas por los restos densos de una supernova, llamada estrella de neutrones, o estrellas de neutrones con campos magnéticos increíblemente fuertes llamados magnetares.

Este es el concepto artístico de una estrella de neutrones con un campo magnético ultra fuerte, llamado magnetar, que emite ondas de radio (en rojo).

FRB 190520 se considera como un posible objeto «recién nacido». porque estaba en un ambiente denso, dijo Law. Ese entorno podría ser causado por el material liberado por una supernova, lo que condujo a la creación de una estrella de neutrones. Como este material se dispersa con el tiempo, las explosiones de FRB 190520 pueden disminuir con el envejecimiento.

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En el futuro, Li quiere descubrir ráfagas de radio más rápidas.

«Es probable que surja una imagen coherente del origen y la evolución de los FRB en unos pocos años», dijo Li.

Law está entusiasmado con las implicaciones de tener una nueva clase de fuentes de ondas de radio.

«Durante décadas, los astrónomos han pensado que hay básicamente dos tipos de fuentes de radio que podemos ver en otras galaxias: la acumulación de agujeros negros supermasivos y la actividad de formación de estrellas», dijo Law. «¡Ahora estamos diciendo que ya no puede ser una categorización o una categorización! Hay un chico nuevo en la ciudad y debemos tener eso en cuenta al estudiar las poblaciones de fuentes de radio en el universo».

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