Se ha descubierto una fuente de ráfagas rápidas de ondas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés) que también emite emisiones de radio débiles, pero persistentes, intercaladas entre las ráfagas. El hallazgo plantea nuevos interrogantes sobre la naturaleza de estas misteriosas fuentes emisoras.
El objeto astronómico en cuestión, conocido como FRB 190520, fue descubierto por el radiotelescopio FAST, de 500 metros de diámetro y ubicado en China. El 20 de mayo de 2019 se produjo una ráfaga que se descubrió en los datos del telescopio en noviembre de ese año. Las observaciones realizadas posteriormente con el telescopio FAST revelaron que, a diferencia de muchas otras FRBs, este objeto emite ráfagas reiteradas de ondas de radio.
Las observaciones realizadas en 2020 con el conjunto de radiotelescopios VLA (Karl G. Jansky Very Large Array), dependiente del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) de Estados Unidos, permitieron determinar la ubicación de la fuente y, posteriormente, observarla en frecuencias de luz visible con el telescopio Subaru, en Hawái. De esa forma, se descubrió que las ráfagas provienen de la zona periférica de una galaxia enana situada a casi 3.000 millones de años luz de la Tierra. Asimismo, las observaciones del VLA revelaron que el objeto emite unas tenues ondas de radio de forma reiterada entre las ráfagas.
Estas características se asemejan mucho a las del primer caso de este tipo, cuya ubicación se logró determinar en 2016 (también gracias al VLA). En aquel entonces, el hallazgo fue pionero en proporcionar información sobre el entorno y la distancia de una fuente de FRBs. Sin embargo, la combinación de ráfagas reiteradas y emisiones de radio intercaladas provenientes de una zona compacta distinguía el objeto de 2016 (llamado FRB 121102) de los demás fenómenos de tipo FRB. Hasta ahora.
“Ahora conocemos dos objetos de este tipo, y eso plantea preguntas importantes”, afirma Casey Law, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y miembro de un equipo internacional que ha estado investigando a FRB 190520.
Las diferencias entre FRB 190520 y FRB 121102 y las demás fuentes de FRBs avalan una teoría planteada anteriormente según la cual podría haber dos tipos distintos de FRB.
Según el equipo de investigación, las FRBs podrían ser el resultado de dos mecanismos distintos, o bien los objetos que los generan podrían comportarse de forma diferente en distintas etapas de su evolución. El origen más probable de las FRBs son estrellas de neutrones superdensas nacidas de la explosión de una supernova o bien estrellas de neutrones con campos magnéticos ultrafuertes, llamados magnetoestrellas.
Una característica de FRB 190520 pone en tela de juicio la utilidad de las FRBs para estudiar el material presente entre ellas y la Tierra. Por lo general, la comunidad científica analiza el efecto de dicho material en las ondas de radio emitidas por objetos distantes con el fin de estudiar el material en cuestión. Uno de esos efectos se genera cuando las ondas de radio atraviesan el espacio que contiene electrones libres, donde las ondas de frecuencias más altas viajan más rápido que las de frecuencias más bajas.
Ese efecto, conocido como dispersión, puede medirse para determinar la densidad de los electrones en el espacio entre el objeto y la Tierra, o, si se conoce o presupone su densidad, para hacer un cálculo aproximado de la distancia hasta el objeto. Así es como suele calcularse la distancia hasta los púlsares.
En el caso de FRB 190520, este método no funcionó. Un cálculo independiente de la distancia basado en el efecto Doppler causado por la expansión del Universo en la luz de la galaxia arrojó una distancia de casi 3.000 millones de años-luz de la Tierra. Sin embargo, la ráfaga presenta una cantidad de dispersión que normalmente equivaldría a una distancia de unos 8.000 a 9.500 millones de años-luz.
“Esto significa que hay mucho material cerca de la FRB que perjudicaría cualquier intento de usarlo como parámetro para calcular la cantidad de gas existente entre las galaxias”, explica Kshitij Aggarwal, del equipo de investigación. “De ser así en otros casos, no podríamos usar las FRBs como instrumento cósmico de medición”, agrega.
El equipo señala que FRB 190520 puede ser una “recién nacida”, aún rodeada del denso material expulsado por la explosión de una supernova, de la que surgió la estrella de neutrones. Si es así, a medida que se disipe ese material, la dispersión de las señales de la ráfaga también disminuirá. En este escenario, según plantean, las ráfagas reiteradas también podrían ser una característica de una fuente de FRBs más joven, y mermar con el tiempo.
El estudio se titula “A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source”. Y se ha publicado en la revista académica Nature.
