Astrónomos han rastreado una de las ráfagas de radio rápidas más potentes y distantes jamás detectadas hasta su insólito origen cósmico: un extraño grupo de galaxias en forma de "mancha". El inesperado descubrimiento podría arrojar más luz sobre las causas de los misteriosos estallidos de ondas de radio, que han desconcertado a los científicos durante años.
La intensa señal, denominada FRB 20220610A, se detectó por primera vez el 10 de junio de 2022 y recorrió 8.000 millones de años-luz para llegar a la Tierra. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, o 5,88 billones de millas (9,46 billones de kilómetros).
Las ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés) son intensos estallidos de ondas de radio de milisegundos de duración y origen desconocido. La primera FRB se descubrió en 2007 y, desde entonces, se han detectado cientos de estos rápidos destellos cósmicos procedentes de puntos distantes del universo.
Esta ráfaga de radio rápida en particular duró menos de un milisegundo, pero fue cuatro veces más energética que las FRB detectadas anteriormente. La explosión liberó el equivalente a las emisiones energéticas de nuestro sol en el transcurso de 30 años, según un estudio inicial publicado en octubre.
Muchas FRB emiten ondas de radio superbrillantes que duran como máximo unos milisegundos antes de desaparecer, lo que dificulta su observación.
Los radiotelescopios han demostrado ser útiles para rastrear las trayectorias de los rápidos destellos cósmicos, por lo que los investigadores utilizaron el radiotelescopio Australian Square Kilometre Array Pathfinder, o ASKAP, situado en Australia Occidental, y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, en Chile, para determinar dónde se originó el enigmático estallido.
Las observaciones condujeron a los científicos hasta una gigantesca mancha celeste, que inicialmente se pensó que era una única galaxia irregular o un grupo de tres galaxias en interacción.
Ahora, los astrónomos han utilizado imágenes del telescopio espacial Hubble para revelar que la ráfaga de radio rápida procedía de un grupo de al menos siete galaxias tan cercanas entre sí que podrían caber todas dentro de la Vía Láctea.
Los hallazgos fueron presentados el martes en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans.
Un grupo galáctico inusual
Las galaxias del grupo parecen estar interactuando e incluso podrían estar en proceso de fusión, lo que podría haber desencadenado la ráfaga de radio rápida, según los investigadores.
"Sin las imágenes del Hubble, seguiría siendo un misterio si esta FRB se originó en una galaxia monolítica o en algún tipo de sistema en interacción", afirma en un comunicado Alexa Gordon, autora principal del estudio y estudiante de doctorado en astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de la Universidad Northwestern.
"Son este tipo de entornos -estos extraños- los que nos impulsan hacia una mejor comprensión del misterio de las FRB".
El grupo galáctico, conocido como grupo compacto, es excepcional y un ejemplo de las "estructuras a escala de galaxias más densas que conocemos", dijo el coautor del estudio Wen-fai Fong, profesor asociado de física y astronomía en Northwestern y asesor de Gordon.
A medida que las galaxias interactúan, podrían desencadenar estallidos de formación estelar, que podrían estar relacionados con el estallido, dijo Gordon.
Las ráfagas de radio rápidas se han detectado principalmente en galaxias aisladas, pero los astrónomos también las han encontrado en cúmulos globulares y, ahora, en un grupo compacto, explica Gordon.
"Tenemos que seguir encontrando más FRB de este tipo, tanto cerca como lejos, y en todos estos tipos de entornos", afirmó.
Investigación de los orígenes de las ráfagas de radio rápidas
Se han detectado casi 1.000 ráfagas de radio rápidas desde su descubrimiento inicial hace unas dos décadas, pero los astrónomos siguen sin tener claro qué las provoca.
Sin embargo, muchos coinciden en que probablemente se deban a objetos compactos, como agujeros negros o estrellas de neutrones, los densos restos de estrellas que han explotado. Los magnetares, o estrellas altamente magnetizadas, pueden ser la causa de las ráfagas de radio rápidas, según investigaciones recientes.
Comprender el origen de las ráfagas de radio rápidas podría ayudar a los astrónomos a determinar mejor la causa subyacente que las lanza a través del universo.
"A pesar de cientos de eventos FRB descubiertos hasta la fecha, sólo una fracción de ellos ha sido identificada con sus galaxias anfitrionas", dijo el coautor del estudio Yuxin Vic Dong en un comunicado. “Dentro de esa pequeña fracción, sólo unos pocos procedían de un entorno galáctico denso, pero nunca se había visto ninguno en un grupo tan compacto. Por lo tanto, su lugar de nacimiento es verdaderamente raro”. Dong es investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias y estudiante de doctorado en astronomía en el laboratorio de Fong en Northwestern.
Un mayor conocimiento de las ráfagas de radio rápidas podría también conducir a revelaciones sobre la naturaleza del universo. A medida que las ráfagas viajan por el espacio durante miles de millones de años, interactúan con el material cósmico.
"Las ondas de radio, en particular, son sensibles a cualquier material que intervenga a lo largo de la línea de visión, desde la ubicación de la FRB hasta nosotros", dijo Fong. "Eso significa que las ondas tienen que viajar a través de cualquier nube de material alrededor del sitio FRB, a través de él La galaxia anfitriona, a través del universo y finalmente a través de la Vía Láctea. A partir de un retraso en la propia señal FRB, podemos medir la suma de todas estas contribuciones”.
Los astrónomos prevén métodos cada vez más sensibles para detectar ráfaga de radio rápida en el futuro, lo que podría llevar a descubrir más de ellas a mayores distancias, señaló Gordon.
“En última instancia, estamos tratando de responder las preguntas: ¿Qué las causa? ¿Cuáles son sus progenitores y cuáles son sus orígenes? Las observaciones del Hubble proporcionan una vista espectacular de los sorprendentes tipos de entornos que dan origen a estos misteriosos eventos”, dijo Fong.
CNN