Las ráfagas de ondas de radio procedentes del espacio profundo no son alienígenas

Durante años, misteriosas ráfagas de ondas de radio procedentes de miles de millones de años luz de distancia han dejado sin habla a los científicos en la Tierra. Con una duración de tan solo unas milésimas de segundo, las ráfagas –llamadas ráfagas rápidas de ondas de radio o FRB, por sus siglas en inglés– aparecen aleatoriamente en el cielo y se detectan con frecuencia escondidas entre compilaciones de datos meses o años después de haber alcanzado la Tierra. Los científicos no han sido capaces de descubrir qué son esos estallidos centelleantes, sugiriendo diferentes causas como agujeros negros que se evaporan, objetos de gran densidad que colisionan o resplandores de estrellas muertas, entre otros culpables.

Durante un tiempo, algunos incluso pensaron que los misteriosos estallidos eran un producto creado por la vida en la Tierra en lugar de señales procedentes del exterior de la galaxia. Los “aliens” parecían ser la explicación favorita de los lectores de las historias que hablaban del misterio.

Ahora, tras haber estudiado en un nuevo estallido la forma en la que las ondas de radio están entrelazadas y desperdigadas, un equipo de científicos ha desvelado algunas pistas importantes sobre la procedencia de las ráfagas: se han formado lejos, muy lejos, en una zona con un plasma altamente magnetizado y denso, y han viajado atravesando dos nubes de gas antes de alcanzar el telescopio del Green Bank en el oeste de Virginia.

“Podrían proceder de una región donde se está formando una estrella, de los restos de una supernova, o de las regiones internas más densas de una galaxia. Pero todas esas opciones apuntan hacia una población de estrellas jóvenes, una región donde se están creando estrellas o donde las estrellas están muriendo y explotando”, explica Kiyoshi Masui, de la Universidad de la Columbia Británica, quién describió hoy la ráfaga en la revista Nature. “Hay muchas teorías sobre lo que son estas ráfagas rápidas de radio. No apostaría ciegamente por ninguna de ellas, pero mi favorita es la de que los destellos proceden de las magnetoestrellas”, dijo refiriéndose a un tipo de tempestuosas estrellas de neutrones extremadamente magnéticas.

El procesamiento de los datos

Masui y sus colegas encontraron la ráfaga, llamada FRB 110523, en los datos que recolectaron mientras estudiaban la estructura a gran escala del universo. Tras quedar intrigados por las ráfagas rápidas de radio, el equipo decidió buscar las cortas pero intensas señales y diseñó un programa informático para filtrar las 650 horas de observaciones. El software encontró 6496 candidatas a ráfagas, y la desafortunada tarea de revisarlos manualmente recayó sobre Hsiu-Hsien Lin de la Universidad de Carnegie Mellon, quien identificó claramente la señal auténtica entre los miles de impostores.

La ráfaga explotó el 23 de mayo del 2011 en la constelación de Acuario y duró apenas tres milisegundos. Debido a la forma en la que el equipo estaba observando el cosmos, los científicos fueron capaces de extraer información importante sobre el origen del estallido. Crear mapas de la materia en el universo significa obtener información detallada sobre la polarización, o cómo está orientada la radiación que recibimos, por ejemplo, la luz o las ondas de radio.

“Tienen que recolectar datos de mucha calidad, muy bien calibrados, que incluyan información completa sobre la polarización”, explica el astrónomo Scott Ransom del Observatorio Radioastronómico Nacional. “Es algo exagerado en casi todas las observaciones de los púlsar, que es donde la mayor parte de las ráfagas rápidas de radio han sido vistas en el pasado”.

Algunas pistas importantes estaban escondidas en esos datos de polarización. Las ondas de radio se habían trenzado mientras viajaban por el cosmos, algo que solo puede ocurrir si han atravesado un campo magnético. Midiendo hasta qué punto las ondas estaban trenzadas, el equipo pudo determinar la intensidad del campo magnético, y nada en la Vía Láctea es lo bastante fuerte como para enrollar una onda de radio hasta tal punto.

“Simplemente no hay tanta magnetización ahí fuera”, explica Masui. “Y hasta donde podemos ver, la mayor parte del espacio entre nosotros y el estallido es simplemente espacio vacío… así que lo que queda es pensar que la magnetización procede de la propia fuente”.

Pero aún hay más. El equipo ha determinado que además de originarse cerca de un campo magnético intenso, la ráfaga atravesó al menos dos nubes de gas ionizado. Mientras lo hacía, las nubes dispersaron las ondas de radio y alteraron la forma de la ráfaga, provocando marcas visibles que solo aparecieron cuando el equipo miró los datos en intervalos de millonésimas de segundo. La primera de esas nubes, dice Masui, se encuentra en el origen de la señal; la segunda está en algún lugar de la Vía Láctea.

Por último, el equipo se dio cuenta de que la ráfaga no podía haber viajado más de seis mil millones de años luz antes de llegar a la Tierra.

“Bueno, podría haber viajado una distancia de entre seis mil millones y cien millones de años luz”, aclara Masui.

Los astrónomos que han estudiado estas explosiones dicen que el trabajo del equipo es sólido, y que cobra fuerza la idea de que las señales provienen del exterior de la galaxia.

“Es increíble lo que han conseguido con una cantidad tan pequeña de datos”, dice Ransom. “Si estas cosas vienen realmente del exterior de la galaxia, sería alucinante, simplemente no las entendemos.”

¿Magnetoestrellas?

Masui y sus colegas sospechan que las ráfagas se originaron en una región joven donde se están formando estrellas en una galaxia lejana. ¿Pero en qué galaxia? “Hay algo así como 100 galaxias candidatas en las que podría estar no tenemos ni idea”, afirma Masui. Las regiones donde se forman estrellas son conocidas por ser polvorientas, turbulentas y esporádicamente violentas. En estos lugares, las estrellas jóvenes se encienden cuando el empuje de la gravedad transforma los nódulos de polvo en calderas nucleares y las estrellas más grandes, más brillantes, viven fugazmente y mueren de forma explosiva.

Cuando mueren algunas de esas estrellas de gran tamaño, sus cadáveres se transforman en imanes: estrellas de neutrones que giran, son jóvenes y altamente magnéticas. Son increíblemente densas, objetos asombrosamente exóticos con campos magnéticos millones de veces más fuertes que los imanes más potentes que encontramos en la Tierra. De vez en cuando, terremotos estelares se propagan por la corteza de la magnetoestrella afectando a la estrella muerta y produciendo grandes resplandores que emiten intensos rayos gamma.

Ahora, los astrónomos sospechan que estas resplandecientes magnetoestrellas podrían también emitir ondas de radio, y podrían ser las responsables de las ráfagas rápidas de radio.

“Están entre las fuentes de radiaciones de alta energía más poderosas –aparte del Sol, el cual es casualmente nuestro vecino– que recibimos en la Tierra”, explica el astrofísico de Caltech, Shirinivas Kulkarni, quien dudó durante años que las explosiones viniesen del exterior de la Vía Láctea.

Ahora, dice, la preponderancia de las evidencias sugieren un origen extragaláctico para el fenómeno, una conclusión que él mismo publicó esta semana en un trabajo enviado al arXiv.

“Todas las pruebas que he hecho para demostrar que los estallidos se producen cerca han fallado”, afirma.

En este reciente trabajo, Kulkarni y sus colegas han mirado con detalle el estallido detectado por el Observatorio de Arecibo, en Puerto Rico. De forma independiente, llegaron a conclusiones muy similares a las de Masui y sus colegas: el estallido procede del exterior de la galaxia, de una región con un plasma denso, altamente magnetizado, y podría ser obra de una magnetoestrella.

Así que, aunque los equipos han conseguido esta información de tan solo dos de las 16 ráfagas rápidas de radio detectadas, los resultados son una buena noticia para los científicos que buscan el origen de las señales, una búsqueda que debería volverse más sencilla con la nueva generación de telescopios que está por llegar.

“Es muy emocionante”, dice Duncan Lorimer, el astrónomo de Virginia que descubrió la primera ráfaga en el 2007. “Definitivamente estamos avanzando hacia la resolución del misterio”.