Astrónomos rastrean misteriosa ráfaga de radio rápida y repetitiva hasta una ubicación inesperada

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Astrónomos rastrean misteriosa ráfaga de radio rápida y repetitiva hasta una ubicación inesperada

Galaxia M18 desde dónde se emite una FRB / Wikimedia Commons

Una ráfaga de radio rápida repetitiva (FRB) descubierta en 2020, llamada FRB 20200120E, está profundizando el misterio de estas señales espaciales. Se supone que un magnetar, nacido como resultado de la fusión de enanas blancas o estrellas de neutrones, puede ser la responsable de los estallidos. El trabajo fue publicado en Nature

Las ráfagas rápidas de radio, descubiertas en 2007, se consideran uno de los principales misterios de la astrofísica moderna. Son pulsos de radio cortos y potentes, únicos y repetitivos. 

Los científicos todavía no tienen una teoría generalmente aceptada que describa los mecanismos para generar tales explosiones. En la actualidad, hay una serie de hipótesis que deben probarse. Los datos de algunas observaciones de FRB indican su conexión con magnetares y no con pulsos de radio gigantes de púlsares. 

Para comprender la naturaleza de los estallidos, los astrónomos deben determinar con precisión la ubicación y la naturaleza de sus fuentes. Esto es bastante difícil en el caso de objetos extragalácticos debido a la fuerte lejanía de las fuentes.  

La señal

En 2020, un equipo de astrónomos dirigido por Franz Kirsten de la Universidad Tecnológica de Chalmers estudió la fuente FRB 20200120E. La señal fue registrada por la colaboración CHIME utilizando un radiotelescopio en Canadá, y se detectaron cuatro ráfagas desde una fuente que estaba en la dirección de la galaxia espiral M81.  

En el estudio, los investigadores decidieron tratar de identificar la ubicación de FRB 20200120E utilizando los datos de observación del interferómetro de radio VLBI. También emplearon el radiotelescopio VLA, los telescopios espaciales Chandra y Fermi y el telescopio terrestre óptico Subaru.

Como resultado, lograron detectar cuatro ráfagas de radio rápidas de la fuente. Dos de ellas se registraron el 20 de febrero de 2021 y dos más en marzo de 2021. La densidad del flujo de energía de radiación para ellas fue de 0,13 a 0,71 jans por milisegundo y la duración fue de 100 a 300 microsegundos. 

Las coordenadas de la fuente, determinadas por los astrónomos, coincidieron con las coordenadas del cúmulo globular [PR95] 30244. Este forma parte de la galaxia M81 y se caracteriza por tener una edad de aprox. 10.000 millones de años y baja metalicidad.  

Origen 

Los investigadores concluyeron que los modelos de generación de FRB que incluyen magnetares jóvenes no explican bien la relación de FRB 20200120E con un cúmulo globular antiguo. Esto debido a que se asume que una estrella de neutrones se forma durante la explosión de una estrella masiva

Tal magnetar debería haberse formado como resultado de un colapso inducido por la acreción de una enana blanca o como resultado de la fusión de dos enanas blancas, dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y una enana blanca. Estas estrellas son comunes en los cúmulos globulares.

De igual forma, es posible que la fuente sea una binaria de rayos X de baja masa, como una enana blanca y una estrella de neutrones. Asimismo, podría ser una estrella de neutrones y un exoplaneta, o un agujero negro acreciente. Falta evidencia para estas explicaciones, no hay actividad de rayos X o rayos gamma.

Sin embargo, cualquiera que sea la respuesta, parece ser que FRB 20200120E está configurado para cambiar las cosas. O nos enseñará algo nuevo sobre las interacciones estelares en los cúmulos globulares, o nos dará una nueva explicación para la formación de las FRB

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