Desde todo el cielo, el Universo lanza señales misteriosas.

Realmente no sabemos qué son ni qué los produce; pero un nuevo análisis de su procedencia nos da pistas sobre las fuentes de las extrañas emisiones que llamamos ráfagas de radio rápidas (FRB).

Dirigido por la astrónoma Kritti Sharma del Instituto de Tecnología de California, un equipo internacional realizó un censo y determinó que es más probable que los FRB provengan de galaxias con poblaciones de estrellas relativamente jóvenes. Esto es algo esperado. Lo que los investigadores no esperaban era que esas galaxias tuvieran más probabilidades de ser bastante grandes, con un gran número de estrellas, lo que en realidad es bastante raro.

Esto sugiere que podría haber algo inusual en la forma en que se generan los FRB.

Ya tenemos algunas ideas bastante buenas sobre qué son los FRB. Primero, una descripción: son emisiones de luz de radio muy potentes pero muy breves que duran desde fracciones de milisegundo hasta varios segundos. Vienen de todo el cielo, sus fuentes millones a miles de millones a años luz de distancia a menudo parecen destellar una vez y nunca más.

Esto las hace imposibles de predecir y difíciles de rastrear, pero estamos mejorando en la detección con vigilancia de visión amplia, y también en la localización de sus galaxias anfitrionas.

En cuanto a cuáles son, también nos estamos centrando en eso. Alerón: no son extraterrestres. Más bien, la primera FRB detectado aquí mismo en la Vía Láctea allá por 2020 fue rastreado hasta un magnetar – un tipo de estrella de neutrones que tiene un campo magnético 1.000 veces más potente que el de una estrella de neutrones ordinaria. La interacción de vaivén entre el campo magnético y la gravedad del objeto puede crear terremotos estelares que envían luces de radio parpadeando a través del cielo.

No todos los FRB se comportan igual, por lo que es posible que exista más de un tipo de fuente. Limitar el lugar donde se encuentran esas fuentes nos dice algo sobre las condiciones ambientales que es más probable que las produzcan, lo que a su vez nos permite hacer inferencias sobre cuáles son.

Sharma y sus colegas recogieron observaciones utilizando un interferómetro de radio llamado Matriz sinóptica profunda en un nuevo esfuerzo para detectar FRB y localizarlos. Estudiaron cuidadosamente las propiedades de 30 galaxias anfitrionas de FRB y determinaron que las explosiones de radio suelen surgir de galaxias con poblaciones de estrellas jóvenes.

Esto no sorprende si los progenitores de FRB son magnetares. Las estrellas de neutrones son núcleos colapsados ​​de estrellas masivas que se han convertido en supernovas mediante el colapso del núcleo, y las estrellas masivas tienen una vida útil más corta que las más pequeñas. Magnetares son estrellas de neutrones jóvenespor lo que esperamos encontrarlos en lugares donde la mayoría de las estrellas son jóvenes y tienen vidas cortas.

Aunque algunos FRB tienen previamente sido detectado en poblaciones de estrellas viejas, y en galaxias de baja masael análisis del equipo mostró que los progenitores más comunes son, con diferencia, galaxias de gran masa con estrellas jóvenes. Esto sugiere que los entornos estelares jóvenes y masivos son importantes para la formación de progenitores de FRB; si no lo fueran, veríamos una distribución más amplia entre los tipos de galaxias.

Se desconoce por qué esto podría ser así, pero los investigadores creen que la metalicidad de estas galaxias masivas de formación de estrellas podría desempeñar un papel. Las galaxias masivas suelen tener un contenido de metales mucho mayor que sus contrapartes de menor masa y también tienden a formar estrellas más pesadas.

Pero hay otro problema. Las supernovas de colapso del núcleo tienen lugar a un ritmo similar al de formación de estrellas en el Universo. Si los magnetares que producen FRB se forman de esta manera, la distribución de FRB debería ser ampliamente consistente con la distribución de las supernovas de colapso del núcleo, incluso para galaxias de baja masa, pero no lo es. Esto sugiere que los magnetares que se forman mediante el colapso del núcleo no son el principal progenitor de FRB.

El equipo realizó simulaciones y encontró una solución. Los magnetares que emiten FRB podrían formarse a partir de fusiones de estrellas binarias. Es más probable que esto ocurra en entornos con estrellas más masivas, como las galaxias que identificaron los investigadores.

Todavía no tenemos una explicación holística para los orígenes de los FRB, pero la investigación fortalece significativamente los argumentos a favor de los magnetares y sugiere que también están en juego circunstancias especiales para la formación de esos magnetares.

El estudio de los FRB todavía está progresando, pero los astrónomos descubren constantemente más señales extrañas. Cuanto más encontremos, más datos podremos analizar para resolver el misterio de los orígenes de los FRB. es un momento tremendamente emocionante para estar vivo y estudiando las estrellas.

La investigación ha sido publicada en Naturaleza.