Encuentran el origen de una extraña ráfaga de ondas de radio cósmica

Hace mucho tiempo, en una galaxia muy, muy lejana, algo misterioso emitió una ráfaga de ondas de radio al cosmos. El pasado septiembre, este potente pulso colisionó con una serie de radiotelescopios ubicados en el oeste del outback australiano. Aunque este bombardeo efímero duró meros milisegundos, los científicos consiguieron rastrear el origen de la ráfaga de ondas de radio: una galaxia a unos 4000 millones de años luz, en la constelación Grus, la grulla.

Aunque los astrónomos han detectado cientos de pulsos cómicos como este en la última década, este último estudio supone la primera ocasión en la que se capta una sola ráfaga en acción y, posteriormente, se ubica su origen. En principio, descubrir la procedencia de las denominadas ráfagas rápidas de radio (FRB, por sus siglas en inglés) debería ayudar a los científicos a delimitar la maquinaria que potencia estas explosiones extremas.

«Las localizaciones son fundamentales», afirma Keith Bannister, del CSIRO, la agencia nacional de investigación australiana, que ha informado de su descubrimiento en la revista Science. «Las localizaciones siguientes deberían poner de manifiesto lo diverso que es el fenómeno que investigamos, lo que ayudaría mucho a los teóricos a desentrañar qué está pasando».

Sin embargo, por ahora esta nueva observación no ha hecho más que aumentar el misterio.

«No sé si estamos más cerca de resolver qué son las FRB, pero esto nos acerca a hacernos una idea más completa», afirma Emily Petroff, de la Universidad de Ámsterdam, una de las principales expertas en ráfagas rápidas de radio.

La historia de las detecciones

Las ráfagas rápidas de radio saltaron a la fama hace casi una década, cuando Duncan Lorimer, astrónomo de la Universidad de Virginia Occidental, detectó una erupción de ondas de radio durante un segundo en datos recopilados por el Observatorio Parkes, en Australia. Entonces, algunos astrónomos se mostraron escépticos ante el posible origen cósmico de la ráfaga. Era muy potente y parecía proceder de algún lugar muy lejano, de forma que muchos astrónomos sospechaban que se trataba de una señal normal y corriente disfrazada de fenómeno intergaláctico exótico.

Pero con la aparición de más ráfagas, algunas detectadas por telescopios diferentes, los astrónomos empezaron a intentar ubicar seriamente los orígenes lejanos de las ráfagas. Las primeras teorías incluían agujeros negros que se evaporaban, cataclismos cósmicos, estrellas muertas y densas y, sí, seres extraterrestres inteligentes. Pero la brevedad de las ráfagas dificultaba captarlas y estudiarlas.

Entonces, en 2016, los astrónomos que utilizaban el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico anunciaron que una ráfaga, denominada FRB 121102, era constante. A diferencia de otras ráfagas de su tipo, la FRB 121102 no ha parado y en 2017 los científicos cartografiaron por fin su origen: una galaxia enana extraña y borrosa a unos 3000 millones de años luz.

Galería: Imágenes del telescopio espacial Hubble

Actualmente, una de las teorías principales sobre el origen de estas ráfagas implica estrellas de neutrones jóvenes y extremadamente magnéticas, denominadas magnetares o magnetoestrellas, cadáveres de soles masivos que han vivido rápido y muerto jóvenes. Pero aunque telescopios de Australia, Rusia, Estados Unidos y Canadá han detectado ya cientos de ráfagas rápidas de radio, sus orígenes siguen siendo desconocidos.

Una nueva esperanza

Por eso Bannister y sus colegas estaban ansiosos por emplear los radiotelescopios ASKAP en la búsqueda del origen de estos fenómenos astronómicos.

Con 36 antenas de radio repartidas a lo largo de más de cinco kilómetros cuadrados, los astrónomos pudieron utilizar los ligeros retrasos en la llegada de las ráfagas a antenas diferentes para localizar su ubicación en el firmamento. El 24 de septiembre de 2018, mientras utilizaban un software especial diseñado para ubicar ráfagas únicas, los telescopios detectaron la ráfaga denominada FRB 180924.

Las observaciones de seguimiento con telescopios ópticos de Hawái y Chile ayudaron al equipo a identificar la procedencia de las ráfagas: una galaxia a unos 3600 millones de años luz. Más específicamente, la ráfaga viene de las afueras de la galaxia, posiblemente una galaxia espiral que podría parecerse bastante a una Vía Láctea más joven.

«La galaxia es más bien aburrida», cuenta Bannister. «La mayor parte de las estrellas del universo viven en galaxias como esta. Así que no es raro si eres una estrella, pero difiere mucho del origen de la FRB 121102».

La galaxia es aproximadamente mil veces más masiva que la extraña galaxia enana de la que procede FRB 121102 y forma estrellas a un ritmo mucho más lento. Esto significa que las existencia de estrellas muertas, como los magnetares, no deberían ser fácil aquí, porque las estrellas enormes e infladas que colapsan y se convierten en cadáveres estelares densos suelen habitar regiones donde las estrellas se forman más rápidamente.

«Resulta desconcertante que estas galaxias sean tan diferentes, pero creo que nos dice que aún nos queda mucho por aprender sobre las anfitrionas de las FRB», afirma Petroff. «En cierto modo, me supone un alivio que esta no sea una galaxia enana como la que alberga [FRB 121102], así sería demasiado fácil».

Entonces ¿qué pueden hacer los astrónomos? Conforme capten más ráfagas, los cartógrafos intergalácticos se pondrán manos a la obra para seguir el rastro de estos destellos de radio hasta sus hogares y, a continuación, esperan empezar a desentrañar la enmarañada historia de las ráfagas rápidas de radio. Bannister y otros científicos sospechan que, en última instancia, podrían hallar más de un motor cósmico capaz de potenciar una de estas ráfagas.

«Me inclino hacia una explicación en la que haya varias formas de crear una FRB», afirma Bannister. «Los científicos tienen en cierto modo un deseo [incorporado] de unificarlo todo... pero a veces la naturaleza es más lista que nosotros».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.