En solo su primer año de operaciones, un radiotelescopio canadiense ha cuadruplicado el número de detecciones de extrañas señales cósmicas conocidas como estallidos de radio rápidos extragalácticos.
Entre 2018 y 2019, el Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno (CHIME) detectó 535 nuevas señales. El nuevo catálogo ampliado de estallidos de radio rápidos (FRB) permitirá a los científicos analizar mejor los datos estadísticos.
A su vez, esto nos ayudará a entender dónde se originan estos misteriosos estallidos, y a utilizarlos como una herramienta para entender el Universo más amplio.
«Antes de CHIME, se habían descubierto menos de 100 FRBs en total; ahora, tras un año de observación, hemos descubierto cientos más», dijo la astrofísica Kaitlyn Shin del MIT y la colaboración de CHIME.
«Con todas estas fuentes, podemos empezar a hacernos una idea de cómo son las FRB en su conjunto, qué astrofísica podría estar impulsando estos eventos y cómo pueden utilizarse para estudiar el Universo en el futuro».
Las ráfagas de radio rápidas son increíblemente impresionantes. Se trata de estallidos de luz en longitudes de onda de radio (en su mayoría) procedentes de millones de años luz que duran apenas milisegundos, tan potentes que descargan, en ese parpadeo de tiempo, hasta tanta energía como 500 millones de soles.
El primero se descubrió en 2007, y desde entonces los FRB son un rompecabezas. Al ser tan breves y (sobre todo) imprevisibles, son realmente difíciles de estudiar. Básicamente hay que mirar al cielo y esperar que se esté mirando en el rango correcto de longitudes de onda para captar una.
Esto es lo que ha hecho CHIME. Es un telescopio fijo que consta de cuatro antenas parabólicas para un campo de visión extra amplio, optimizado para (entre otras cosas) las longitudes de onda de los FRB. Se limita a mirar al cielo en busca de señales. Esto genera unos 7 terabytes de datos por segundo, que se procesan in situ mediante un potente correlacionador personalizado.
Esta optimización es lo que convierte a CHIME en una bestia de la caza de FRBs. Y sus contribuciones están cambiando nuestra comprensión de las FRB.
El nuevo catálogo nos muestra que los FRB están distribuidos de forma más o menos uniforme por todo el cielo. Esto sugiere que son omnipresentes (y, lo siento xenófilos, hace que las señales sean mucho menos probables de ser de tecnología alienígena) en el espacio. De hecho, el análisis de estos datos sugiere que las FRBs lo suficientemente brillantes como para ser detectadas por los telescopios ocurren a un ritmo de alrededor de 9.000 estallidos por día.
«Eso es lo bonito de este campo: los FRB son realmente difíciles de ver, pero no son infrecuentes», afirma el físico Kiyoshi Masui, del MIT. «Si tus ojos pudieran ver los destellos de radio de la misma manera que puedes ver los destellos de las cámaras, los verías todo el tiempo si simplemente miraras hacia arriba».
Los datos también confirman otras observaciones anteriores sobre las FRB. Ya sabíamos que la mayoría de las FRB son señales únicas que no se repiten, pero un puñado sí lo hace. Esto se refleja en el catálogo de CHIME: el equipo detectó sólo 18 repetidores de las 535 fuentes. Las señales de estos repetidores también son un poco diferentes: ligeramente más largas y más concentradas.
(La mayoría de estos repetidores son también bastante aleatorios, pero en el pasado, se han encontrado dos que escupen señales en un ciclo de repetición – no estamos seguros de lo que esto significa todavía).
El año pasado, por primera vez, se detectó una FRB procedente de nuestra propia galaxia, de un tipo de estrella altamente magnetizada llamada magnetar. Sin embargo, esto no significa que el misterio se haya resuelto por completo: todavía es posible que haya otras fuentes y mecanismos astrofísicos que produzcan las señales.
La diversidad del catálogo CHIME es coherente con esta posibilidad. La buena noticia es que los astrónomos están mejorando en la localización de los FRBs no sólo en sus galaxias de origen, sino en regiones de esas galaxias. El catálogo CHIME ofrece más candidatos para la localización, lo que nos ayudará a conectar los tipos de FRB con los entornos cósmicos de los que surgen.
Como hemos visto en el pasado, las FRB también pueden ser poderosas herramientas para sondear el medio interestelar e intergaláctico. Dado que la señal se polariza y se dispersa por todo lo que atraviesa, los astrónomos pueden analizar estos cambios para reconstruir ese viaje. El año pasado, un equipo utilizó esto como herramienta para rastrear la «materia perdida» en el Universo, el gas difuso en los vacíos del espacio que no podemos ver fácilmente.
El catálogo CHIME ayudará a los astrónomos a cartografiar estos espacios con mucho más detalle.
«Con un gran número de FRBs, es de esperar que podamos averiguar cómo se distribuyen el gas y la materia en escalas muy grandes en el universo», dijo Shin.
«Así que, junto al misterio de lo que son los FRB en sí mismos, también está el emocionante potencial de los FRB como poderosas sondas cosmológicas en el futuro».
El equipo presentó sus resultados en la 238ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense .
