Una ráfaga de radio rápida (FRB) apodada FRB 20191221A persiste hasta tres segundos, unas 1.000 veces más que la media de las FRB; dentro de esta ventana, los astrónomos de la Colaboración CHIME/FRB detectaron ráfagas que se repiten cada 217 ms en un claro patrón periódico, similar al de un corazón que late.

Las antenas parabólicas distribuidas por todo el mundo de la Red Europea de VLBI están conectadas entre sí y con el Telescopio William E. Gordon de 305 m del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Juntos han localizado la posición exacta de FRB121102 dentro de su galaxia. Crédito de la imagen: Danielle Futselaar, www.artsource.nl.

Las antenas parabólicas distribuidas por todo el mundo de la Red Europea de VLBI están conectadas entre sí y con el Telescopio William E. Gordon de 305 m del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Juntos han localizado la posición exacta de FRB121102 dentro de su galaxia. Crédito de la imagen: Danielle Futselaar, www.artsource.nl.

Los FRB son destellos de ondas de radio con una duración de milisegundos que son visibles a distancias de miles de millones de años luz y presentan el barrido de dispersión característico de los púlsares de radio.

Estos eventos emiten tanta energía en un milisegundo como el Sol en 10.000 años, pero se desconoce el fenómeno físico que los provoca.

Las teorías van desde estrellas de neutrones altamente magnetizadas, expulsadas por corrientes de gas cerca de un agujero negro supermasivo, hasta sugerencias de que las propiedades de los estallidos son consistentes con las firmas de la tecnología desarrollada por una civilización avanzada.

La gran mayoría de las FRB observadas hasta la fecha son puntuales; pero recientemente, los astrónomos descubrieron la FRB 180916.J0158+65, la primera FRB periódica que parecía emitir un patrón regular de ondas de radio.

Esa señal consistía en una ventana de cuatro días de ráfagas aleatorias que luego se repetían cada 16 días.

El ciclo de 16 días indicaba un patrón periódico de actividad, aunque la señal de las ráfagas de radio reales era aleatoria y no periódica.

El 21 de diciembre de 2019, los astrónomos de la Colaboración CHIME/FRB captaron una señal de una potencial FRB.

«La FRB 20191221A fue inusual», dijo el Dr. Daniele Michilli, astrónomo del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.

«No sólo era muy larga, durando unos tres segundos, sino que había picos periódicos que eran notablemente precisos, emitiendo cada fracción de segundo como un latido del corazón».

«Esta es la primera vez que la señal en sí es periódica».

Gráfico en cascada de la intensidad de la señal de radio de FRB 20191221A en función del tiempo y la frecuencia. Crédito de la imagen: Andersen et al., doi: 10.1038/s41586-022-04841-8.

Gráfico en cascada de la intensidad de la señal de radio de FRB 20191221A en función del tiempo y la frecuencia. Crédito de la imagen: Andersen et al., doi: 10.1038/s41586-022-04841-8.

Al analizar el patrón de las ráfagas de FRB 20191221A, el Dr. Michilli y sus colegas encontraron similitudes con las emisiones de púlsares de radio y magnetares de nuestra propia galaxia.

«Los púlsares de radio son estrellas de neutrones que emiten haces de ondas de radio, que parecen pulsar a medida que la estrella gira, mientras que una emisión similar es producida por los magnetares debido a sus campos magnéticos extremos», dijeron.

«La principal diferencia entre la nueva señal y las emisiones de radio de nuestros propios púlsares y magnetares galácticos es que FRB 20191221A parece ser más de un millón de veces más brillante».

«Los destellos luminosos pueden originarse en un púlsar o magnetar de radio distante que normalmente es menos brillante a medida que gira y que, por alguna razón desconocida, expulsó un tren de estallidos brillantes, en una rara ventana de tres segundos que CHIME estuvo afortunadamente posicionado para captar.»

Los astrónomos esperan captar estallidos adicionales del FRB 20191221A periódico, que pueden ayudar a refinar su comprensión de su fuente, y de las estrellas de neutrones en general.

«Esta detección plantea la cuestión de qué podría causar esta señal extrema que nunca hemos visto antes, y cómo podemos utilizar esta señal para estudiar el Universo», dijo el Dr. Michilli.

«Los futuros telescopios prometen descubrir miles de FRB al mes, y en ese momento podríamos encontrar muchas más de estas señales periódicas».

Los resultados se publicaron en la revista Nature.

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B.C. Andersen et al. (Colaboración CHIME/FRB). 2022. Periodicidad de sub-segundos en una ráfaga de radio rápida. Naturaleza 607, 256-259; doi: 10.1038/s41586-022-04841-8

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