Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son uno de los misterios más misteriosos del universo. A pesar de que los astrónomos aún desconocen la naturaleza de absolutamente todos los FRB, los científicos parecen haber descubierto finalmente de qué entorno asombroso surgieron algunos de los FRB más discutidos. Estamos hablando de señales repetidas FRB 121102.
Por primera vez, los investigadores comenzaron a hablar sobre las señales FRB 121102 en noviembre de 2012, pero para limitar la búsqueda de su naturaleza inusual, los científicos tomaron varios años. Las ráfagas de radio más rápidas, por regla general, aparecieron solo una vez, lo que hizo que el cálculo de su fuente fuera una tarea imposible, pero la peculiaridad de FRB 121102 resultó ser que estas señales se repiten.
Esto dio a los científicos una oportunidad única para estudiar estas señales. Los FRB son pulsos de radio que duran varios milisegundos, pero a veces con la energía de 500 millones de soles. Dado que la mayoría de estos pulsos de radio no se repiten, resulta casi imposible predecirlos. Como, sin embargo, y rastrear su origen. Es por eso que los científicos aún no han podido determinar su verdadera naturaleza.
Las señales de FRB 121102 nunca han dejado de sorprender a los investigadores durante varios años. En marzo de 2016, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de 10 ráfagas de radio rápidas de la misma región en datos de telescopios archivados. Se detectaron seis señales FRB 121102 más en diciembre de 2016 y 15 más en agosto de 2017, lo que permitió a los científicos localizar la fuente de estas señales. Resultó ser la región de formación de estrellas de una galaxia enana ubicada a más de tres mil millones de años luz de la Tierra.
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Un equipo internacional de investigadores, que estudió datos de diferentes radiotelescopios, pudo reducir aún más el rango de búsqueda y finalmente llegó a una única conclusión. Los científicos están más seguros que nunca de que una estrella de neutrones es la fuente de FRB 121102. Y aparentemente, esta estrella se encuentra en un entorno extremadamente extremo, ya sea muy cerca de un agujero negro o dentro de una nebulosa muy poderosa. Los investigadores llegaron a tales conclusiones por el hecho de que estas señales de radio estaban "arremolinándose".
Los expertos compartieron su trabajo en la revista Nature, donde informan que las señales de FRB 121102 estaban casi completamente polarizadas. Cuando estas señales polarizadas pasan a través de un campo magnético, se retuercen y cuanto más fuerte es el campo magnético, más se retuercen. Esta característica se llama efecto Faraday y permite a los investigadores aprender más sobre la naturaleza de ciertas ondas. En el caso de las señales FRB 121102, su plano de polarización fue el más arremolinado jamás observado, lo que sugiere que pasaron a través de un campo magnético muy poderoso.
“Las únicas fuentes conocidas en nuestra galaxia con el mismo plano de polarización giratoria que FRB 121102 están ubicadas en el centro galáctico y están ubicadas en una región muy dinámica junto a un agujero negro masivo. Quizás la fuente FRB 121102 esté en un entorno similar en su propia galaxia”, dice Daniel Micilli de la Universidad de Amsterdam.
"Además, la peculiaridad del plano giratorio de polarización puede explicarse si su fuente está ubicada en una nebulosa muy poderosa que quedó después de una explosión de supernova", agrega el científico.
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La observación también explica el papel de la estrella de neutrones. Se cree que estos objetos son el resultado de explosiones de supernovas. Si la masa de una estrella resulta ser mayor que cierto valor, entonces en lugar de una supernova se convierte en un agujero negro.
Las estrellas de neutrones son objetos muy pequeños y muy densos. Y cuando giran, emiten pulsos de radio. Un cierto tipo de estrella de neutrones, llamados magnetares, tiene un campo magnético extremadamente poderoso y es capaz de generar emisiones, similar a cómo el Sol produce erupciones solares. También fueron considerados por los científicos como una posible fuente de pulsos de radio rápidos, pero las observaciones mostraron que las llamaradas más poderosas de estos objetos eran cuatro órdenes de magnitud más bajas que el FRB 121102. Como resultado, los científicos llegaron a la conclusión de que la fuente de FRB 121102 es un tipo común de estrella de neutrones. Al mismo tiempo, los investigadores planean continuar su trabajo e intentar averiguar más sobre el entorno en el que aparecieron.
“Continuaremos observando y rastreando cómo cambian las propiedades de estos estallidos con el tiempo. Como parte de estas observaciones, intentaremos averiguar cuál de las suposiciones resultó ser correcta: una estrella de neutrones está ubicada junto a un agujero negro o está dentro de una nebulosa muy poderosa”, dice Jason Hessels de la misma Universidad de Amsterdam.
Al mismo tiempo, todavía no sabemos cuál es la fuente de una docena de otras ráfagas de radio observadas. No se han repetido, como fue el caso con FRB 121102, por lo que los científicos sugieren que FRB 121102 puede ser único en su tipo, mientras que otros pueden tener diferentes fuentes.
Nikolay Khizhnyak
