En un avance brillante, los científicos han discernido los orígenes de una rápida ráfaga de radio generada desde el entorno magnético de una estrella de neutrones muerta.
Su avistamiento se puede atribuir a un destello de luz curvo procedente de una galaxia lejana. Nueva investigación de un estudiar en Naturaleza sobre este fenómeno luminoso ha surgido una perspectiva actualizada sobre las rápidas ráfagas de radio: explosiones de ondas de radio de corta duración que liberan una gran cantidad de energía.
Ráfaga de radio rápida 20221022A
A ráfaga de radio rápida (FRB)que se cree que proviene de objetos astronómicos compactos como estrellas de neutrones (una estrella supergigante que queda de una supernova) y potencialmente agujeros negros, produce un centelleo que ha llamado continuamente la atención de los astrofísicos. El destello de luz, aunque sólo dura una milésima de segundo, es lo suficientemente potente como para eclipsar a toda una galaxia.
Los investigadores han estado interesados en resolver los misterios detrás de la creación de FRB desde su descubrimiento inicial en 2007, y recientemente han acorralado uno en particular que arrojó resultados interesantes. Un equipo de astrónomos del MIT publicó el estudio que apunta a FRB 20221022A, un FRB previamente descubierto en una galaxia a unos 200 millones de años luz de distancia.
Este FRB es tan especial porque su base distintiva presenta una nueva mirada a cómo se forman estos estallidos de energía.
El debate sobre la ubicación de FRB
Durante años, han surgido interrogantes sobre los aspectos específicos fuerzas detrás de los FRB y dónde se materializan. Los científicos han querido saber si los FRB se forman principalmente cerca de una fuente o lejos de ella. El nuevo estudio parece mover la aguja en cierta dirección.
El equipo de investigación que analizó FRB 20221022A afirmó que se originó muy cerca de su fuente, habiendo surgido a unos 10.000 kilómetros de distancia de un planeta en rotación. estrella de neutrones. Afirman que el lugar de nacimiento de la FRB fue probablemente la magnetosfera de la estrella de neutrones, una región magnetizada que rodea un objeto astronómico. Anteriormente, el escepticismo rodeaba la posibilidad de que una ráfaga de radio escapara del intenso ambiente de una magnetaruna estrella de neutrones con un potente campo magnético.
El caso de FRB 20221022A se desvía de un modelo anterior que sugiere que los FRB se producen como parte de ondas de choque que se alejan más de un objeto astronómico compacto.
Para recopilar más evidencia sobre los orígenes no resueltos de los FRB, y confirmar si se forman cerca de objetos como estrellas de neutrones o lejos de ellos, los investigadores recurrieron al Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno (CHIME), un radiotelescopio en Columbia Británica que contiene cuatro Reflectores en forma de medio tubo. Al recibir ondas de radio del hidrógeno en el espacio, CHIME ha captado miles de FRB en todo el universo.
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El significado del centelleo
El paradero de los FRB se ha considerado a través de su centelleo, un efecto por el cual la luz se filtra a través de algún medio como el gas dentro de una galaxia. Cuando la luz de las estrellas pasa a través del gas, por ejemplo, se curva de tal manera que parece como si una estrella titilara en el cielo nocturno.
Los investigadores aplicaron mediciones de centelleo para determinar el tamaño relativo de la región desde donde apareció la FRB. Afirman que una región más pequeña se correlacionaría con la explosión que ocurre más cerca de la fuente (y probablemente dentro de la magnetosfera de una estrella de neutrones), y una región más grande se correlacionaría con la explosión que ocurre lejos de la fuente.
Fue entonces cuando entró en escena FRB 20221022A, detectado por primera vez en 2022 por CHIME. Aunque su brillo era estándar, otro equipo de investigación de la Universidad McGill notó que poseía una característica importante: la luz del estallido estaba altamente polarizada y el ángulo de polarización generaba una curva en forma de S. Esto significa que el sitio de emisión de FRB está rotando, lo que suele ocurrir en púlsares (estrellas de neutrones magnetizadas y que giran rápidamente).
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Obtener un primer plano de un FRB
El patrón único de polarización sugiere que la señal del FRB puede haberse originado cerca de una estrella de neutrones.
Utilizando este conocimiento como trampolín, los investigadores del MIT trabajaron para demostrar la proximidad del FRB a su fuente. Al analizar los datos de CHIME, descubrieron que el gas de la galaxia anfitriona de los FRB estaba filtrando las ondas de radio y provocando que se doblaran.
El gas, que provocó parte del centelleo, permitió a los investigadores acercarse al sitio de la FRB y confirmar que la explosión provino de una región muy pequeña, estimada en unos 10.000 kilómetros de ancho.
Los resultados del nuevo estudio, junto con los hallazgos adicionales del equipo de McGill, muestran por primera vez que los FRB pueden emerger cerca de la turbulenta magnetosfera de una estrella de neutrones. Dado que CHIME recopila evidencia de múltiples FRB diariamente, existen muchas más oportunidades para descubrir los orígenes de diferentes explosiones en el universo. En el futuro, la evaluación del centelleo se convertirá en un método vital a medida que los investigadores sigan buscando respuestas sobre la creación de FRB.
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Jack Knudson es editor asistente en Discover y tiene un gran interés en la historia y las ciencias ambientales. Antes de unirse a Discover en 2023, estudió periodismo en la Facultad de Comunicación Scripps de la Universidad de Ohio y anteriormente realizó una pasantía en la revista Recycling Today.