Bevy of Mysterious Radio Bursts encuentra la segunda fuente de repetición

Un nuevo radiotelescopio ha detectado decenas de misteriosas ráfagas rápidas de radio, incluida la segunda repetición conocida.

El experimento canadiense de mapeo de intensidad de hidrógeno (CHIME), que consta de cuatro cilindros de malla metálica en forma de U de 100 metros de largo, detectó su primer estallido de radio rápido.
Universidad McGill

Hace más de una década, los astrónomos descubrieron que cada día el cielo brilla con miles de ráfagas de ondas de radio. Estos destellos son cientos de millones de veces más enérgicos que el sol, pero tan fugaces que los astrónomos los extrañan una y otra vez.

Eso ha dificultado precisar los orígenes de estas llamadas `` ráfagas de radio rápidas '' o `` FRB '' para abreviar. Sin embargo, hay indicios tentadores de que podrían representar una clase completamente nueva de objetos astrofísicos. Como tales, son posiblemente uno de los misterios más intrigantes en astrofísica, lo que hace que su detección a menudo olvidada sea aún más irritante.

Afortunadamente, las mareas están cambiando.

Un nuevo telescopio conocido como el Experimento de Mapeo de Intensidad de Hidrógeno Canadiense (CHIME), ubicado en las montañas de Columbia Británica, ya ha detectado 13 explosiones. Y de esas explosiones, reportadas el 9 de enero en Nature y en una reunión de la American Astronomical Society, parece que se repite un avance que podría ayudar a los astrónomos a establecer su origen exótico.

Una docena de panaderos

Las explosiones se detectaron durante un período de solo tres semanas el verano pasado, mientras que CHIME funcionaba solo a una fracción de su capacidad total. "Inmediatamente, quedó claro que estas son buenas noticias", dijo Victoria Kaspi (Universidad McGill) en la reunión.

Primero, es un rotundo respaldo de las capacidades del telescopio. Y aunque Kaspi dudaba en decir cuántas ráfagas podrían hacerse visibles una vez que el telescopio está en pleno funcionamiento, las primeras estimaciones sugieren que CHIME podría detectar entre 2 y 50 explosiones por día, una hazaña que realmente revolucionaría el campo.

En segundo lugar, Kaspi señaló que las ondas de radio de muchas de estas ráfagas parecen haberse dispersado en su viaje a la Tierra. Eso significa que los FRB probablemente se originaron en entornos especiales que contienen una gran cantidad de gas turbulento, como cerca de un agujero negro supermasivo, un remanente de supernova joven o una región de formación estelar, dijo.

El regalo que sigue dando

Una imagen compuesta del campo alrededor de la primera ráfaga de radio rápida repetida, FRB 121102 (indicado), mostró que la explosión provenía de una galaxia enana.
Observatorio Géminis / AURA / NSF / NRC

Lo más destacado de la recompensa es la explosión única que estalló una y otra vez. Detectado por primera vez el 14 de agosto, CHIME lo vio aparecer cinco veces más. El único otro FRB repetitivo conocido se detectó en 2012 y ha reaparecido cientos de veces desde entonces. Entonces, un segundo "sugiere que estos repetidores no son tan raros como podríamos haber pensado anteriormente", dijo Kaspi.

Además: ambos repetidores dan pistas importantes sobre sus orígenes. El simple hecho de que las ráfagas se repitan, por ejemplo, sugiere que no pueden ser producidas por un evento cataclísmico único, como una supernova de colapso del núcleo o una fusión de estrellas de neutrones. Ambos eventos solo ocurrirían una vez y una segunda explosión sería imposible.

Pero eso no es todo. Ambos FRB tienen otra característica intrigante: sus frecuencias se desplazan hacia abajo con el tiempo. Eso significa que las primeras ráfagas llegaron al telescopio con frecuencias mucho más altas que las últimas ráfagas. "Esto es bastante extraño", dice Jason Hessels (Instituto Holandés de Radioastronomía) que no participó en el estudio reciente. "Pero también es emocionante porque es una pista para determinar qué tipo de física crea esta explosión".

Entonces, ¿qué podría causar una deriva tan descendente? A fines del año pasado, Hessels intentó responder esa misma pregunta con respecto a la primera ráfaga de radio repetitiva. Argumentó que la deriva podría ser intrínseca a la explosión, lo que significa que la explosión comienza muy cerca de una fuente energética (por ejemplo, un agujero negro supermasivo) y luego se aleja más con el tiempo. Tal patrón se ha visto antes. A medida que las erupciones solares se propagan hacia afuera, por ejemplo, la intensidad del campo magnético del Sol disminuye, un efecto que hace que la emisión de radio de la erupción disminuya de manera similar.

Alternativamente, la deriva podría provenir de algo alrededor de la explosión. Una nube de gas o plasma extremadamente caliente y cargado eléctricamente, por ejemplo, podría actuar como una lente, que doblaría las ondas de radio de la misma manera que el agua dobla los rayos de luz.

El hecho de que los dos eventos se vean tan similares es lo que más entusiasma a Hessels sobre el nuevo repetidor. "Realmente sugiere que son de la misma clase", dice. Y aunque Kaspi está de acuerdo en que la similitud es "sorprendente", señala que todavía no podemos sacar conclusiones firmes.

Los astrónomos vigilan el misterioso estallido con la esperanza de poder vincularlo a la galaxia en la que vive, permitiéndoles comprender mejor su entorno. Y, por supuesto, también esperan ansiosamente las decenas de ráfagas de radio que CHIME pronto detectará.

Referencias

CHIME / FRB Collaboration "Una segunda fuente de repetición de ráfagas de radio rápidas". Nature, disponible en línea el 9 de enero de 2019.

Colaboración CHIME / FRB "Observaciones de ráfagas rápidas de radio a frecuencias de hasta 400 megahercios". Nature, disponible en línea el 9 de enero de 2019.

JWT Hessels y col. "Las ráfagas FRB 121102 muestran una estructura compleja de frecuencia de tiempo". Enviado a Astrophysical Journal .