Galaxia local encontrada para ráfaga de radio rápida

Concepto del artista por Bill Saxton a través de NRAO / AUI / NSF; Hubble Legacy Archive, ESA, NASA

Los astrónomos que se reunieron esta semana en Grapevine, Texas, para la 229ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, están alborotados con la noticia de que una ráfaga de radio rápida de milisegundos de repetición esporádica ahora se ha identificado con una ubicación precisa en el cielo. Ven una galaxia enana en esta ubicación del cielo y creen que la explosión emana de esta pequeña galaxia, que está a unos 3 mil millones de años luz de distancia. Su trabajo se publica el 4 de enero de 2017 en la revista Nature . El astrónomo Shami Chatterjee de la Universidad de Cornell es el primer autor.

Es emocionante, porque es la primera vez que han podido identificar la galaxia de origen de un estallido de radio rápido. Y es sorprendente, porque la galaxia es una enana y no una galaxia más grande y glamorosa. Los astrónomos dicen que la nueva información descarta varias explicaciones sugeridas para la causa de las ráfagas rápidas de radio, que se descubrieron por primera vez en 2007, en datos archivados tomados en 2001 por el radiotelescopio Parkes en Australia.

Sarah Burke-Spolaor, astrónoma del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro, Nuevo México, y la Universidad de West Virginia en Morgantown fue citada en Nature diciendo:

Esta detección realmente ha abierto las puertas de un nuevo reino de ciencia y descubrimiento.

Ver más grande. El | Imagen de luz visible de la galaxia anfitriona de la ráfaga de radio rápida FRB 121102. Imagen a través de NRAO / Gemini Observatory / AURA / NSF / NRC.

Solo hay 18 ráfagas de radio rápidas conocidas, y son muy misteriosas. Conocidos por los astrónomos como FRB, estas explosiones tienen un impacto energético, pero son de corta duración, solo milisegundos de longitud. El Observatorio Nacional de Radioastronomía explicó en un comunicado:

Todos fueron descubiertos utilizando radiotelescopios de plato único que no pueden reducir la ubicación del objeto con suficiente precisión para permitir que otros observatorios identifiquen su entorno anfitrión o lo encuentren en otras longitudes de onda. Sin embargo, a diferencia de todos los demás, una [ráfaga de radio rápida], descubierta en noviembre de 2012 en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico, ha recurrido en numerosas ocasiones.

Las ráfagas repetidas de este objeto, llamado FRB 121102 después de la fecha de la explosión inicial, permitieron a los astrónomos observarlo utilizando el Very Large Array (VLA) Karl G. Jansky de la National Science Foundation (NSF), un sistema de radiotelescopio de múltiples antenas con el poder de resolución, o la capacidad de ver detalles finos, necesarios para determinar con precisión la ubicación del objeto en el cielo.

En 83 horas de tiempo de observación durante seis meses en 2016, el VLA detectó nueve ráfagas de FRB 121102.

Esa cadena de nueve explosiones no tenía precedentes en este tipo de estudio. Permitió a los astrónomos reducir la posición de FRB 121102 con mucha precisión. Luego utilizaron el telescopio Gemini North en Hawai para hacer una imagen de luz visible que identificara una débil galaxia enana en la ubicación de las explosiones y para determinar que la galaxia enana se encuentra a más de 3 mil millones de años luz de la Tierra.

Además de detectar las explosiones brillantes de FRB 121102, las observaciones de VLA también revelaron una fuente continua y persistente de emisión de radio más débil en la misma región.

Observatorio Nacional de Radioastronomía VLA animación de ráfaga de radio rápida de NRAO Outreach en Vimeo.

Más observaciones, esta vez utilizando los múltiples radiotelescopios de la red europea VLBI, junto con el telescopio William E. Gordon de 1, 000 pies de diámetro del Observatorio de Arecibo y el Very Long Baseline Array (VLBA) de la NSF, permitieron a los astrónomos determinar la posición del objeto con mayor precisión. Jason Hessels, del Instituto Holandés de Radioastronomía y de la Universidad de Ámsterdam, miembro del equipo de descubrimiento, dijo:

Estas observaciones de ultra alta precisión mostraron que las explosiones y la fuente persistente deben estar dentro de los 100 años luz entre sí.

Los astrónomos ahora creen que las explosiones y la fuente continua probablemente sean el mismo objeto o que de alguna manera estén físicamente asociadas entre sí. Los principales candidatos, sugirieron los astrónomos, son una estrella de neutrones, posiblemente una magnetar altamente magnética, rodeada por material expulsado por una explosión de supernova o material expulsado por un púlsar resultante, o un núcleo activo en la galaxia, con emisión de radio proveniente de chorros de material emitidos desde la región que rodea un agujero negro supermasivo.

Pero los astrónomos aún son cautelosos al sacar conclusiones porque FRB 121102 es el único que se sabe que repite. Por lo tanto, podría ser físicamente diferente de los demás.

Se planean más estudios.

The Very Large Array, en las llanuras de San Agustín, a unas 50 millas al oeste de Socorro, Nuevo México, fue fundamental para encontrar una galaxia anfitriona para la rápida explosión de radio FRB 121102.

En pocas palabras: los astrónomos pudieron determinar la ubicación en el cielo de una ráfaga de radio rápida conocida como FRB 121102 y, de esa manera, determinar su galaxia de origen. La galaxia es una pequeña galaxia enana, a 3 mil millones de años luz de distancia.

Via NRAO