Hace tres mil quinientos millones de años, un misterioso objeto en el borde de una galaxia distante arrojó un estallido de energía de radio intensamente brillante y fugazmente breve que se disparó a través del universo.
Ese pulso de energía, conocido por sus fanáticos en la comunidad de astronomía como un estallido de radio rápido (FRB), pasó a través de un desierto de gas, polvo y espacio vacío en su viaje de miles de millones de años, estirándose lentamente y cambiando de color a medida que se movía. . Luego, durante menos de un milisegundo en 2018, ese estallido superó a un telescopio especial en el interior de Australia, dando a los científicos una rara oportunidad de estrechar la mano con una de las formas de energía más misteriosas del universo.
Según los autores de un estudio publicado hoy (27 de junio) en la revista Science, es la primera vez que los astrónomos han rastreado con éxito un FRB único hasta sus orígenes a través del espacio y el tiempo. Comprender de dónde provienen los FRB permite a los científicos explorar los vastos tramos de materia entre sus galaxias anfitrionas y la Tierra, y tal vez incluso ubicar bolsas de protones y neutrones no descubiertos que se cree que acechan entre las galaxias.
"Estas explosiones se ven alteradas por el asunto que encuentran en el espacio", dijo en un comunicado el coautor del estudio Jean-Pierre Macquart, investigador del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR). "Ahora podemos determinar de dónde provienen, podemos usarlos para medir la cantidad de materia en el espacio intergaláctico".
Irrumpiendo en la escena
Desde que se descubrió el fenómeno en 2007, los astrónomos han observado alrededor de 85 FRB y han identificado los orígenes de uno solo: un destello repetitivo que pulsó 9 veces desde una pequeña galaxia en formación de estrellas durante aproximadamente seis meses en 2016. Identificando la fuente de un FRB único, que puede durar una fracción de milisegundo, ha resultado extremadamente difícil, hasta ahora.
En su nuevo estudio, los investigadores detectaron el FRB solitario utilizando una matriz de 36 satélites llamado telescopio australiano de kilómetros cuadrados Array Pathfinder (ASKAP). Cuando un FRB pasa la matriz, cada satélite capta la señal de la ráfaga a una fracción de milisegundo de distancia. Utilizando estas sutiles diferencias de tiempo, los investigadores pudieron averiguar de qué dirección provenía el estallido y aproximadamente qué tan lejos viajó.
Las observaciones de ASKAP apuntaban a una galaxia del tamaño de la Vía Láctea a unos 3.600 millones de años luz de distancia de la Tierra. Con la ayuda de varios otros telescopios grandes de todo el mundo, los investigadores hicieron zoom en esta galaxia para descubrir que era relativamente vieja y que no formaba muchas estrellas nuevas.
Según Adam Deller, astrofísico de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia y coautor del nuevo estudio, las propiedades de esta galaxia distante se encuentran en marcado contraste con la galaxia que creó una ráfaga de radio rápida que se detectó en 2016.
"La explosión que localizamos y su galaxia anfitriona no se parecen en nada al 'repetidor' y su anfitrión", dijo Deller en el comunicado. "Proviene de una galaxia masiva que está formando relativamente pocas estrellas. Esto sugiere que se pueden producir ráfagas de radio rápidas en una variedad de entornos".
Si bien la FRB repetida detectada hace unos años probablemente fue creada por una estrella de neutrones o una explosión de supernova (motores comunes de formación de estrellas en galaxias activas), esta explosión individual podría haber sido causada por algo completamente diferente, escribieron los investigadores.
¿Qué más exactamente? Nadie lo sabe aún, pero no se han descartado los eructos radiactivos de los agujeros negros supermasivos o los motores de naves extraterrestres. Solo al identificar más FRB los investigadores podrán desentrañar este misterio cósmico. Afortunadamente, los autores del nuevo estudio escribieron, ahora que tienen uno en su haber, encontrar el siguiente debería ser un poco más fácil.
