Las ráfagas de radio rápidas FRB se encuentran entre los eventos más enigmáticos y poderosos del cosmos. Alrededor de 80 de estos eventos, explosiones de ondas de radio intensamente brillantes de milisegundos de largo que provienen de más allá de nuestra galaxia, se han presenciado hasta ahora, perosus causas siguen siendo desconocidas
En una rara hazaña, los investigadores del Owens Valley Radio Observatory OVRO de Caltech ahora han captado un nuevo estallido, llamado FRB 190523, y, junto con el Observatorio WM Keck en Hawai, han identificado sus orígenes en una galaxia de 7,9 mil millones de luz.años de distancia. Identificar las galaxias de las que surgen estas ráfagas de radio es un paso crítico para resolver el misterio de lo que las desencadena.
Un artículo sobre el descubrimiento aparece en línea el 2 de julio en Naturaleza .
Antes de este nuevo descubrimiento, solo otra explosión, llamada FRB 121102, había sido localizada en una galaxia anfitriona. FRB 121102 se informó en 2014 y luego, en 2017, se identificó a una galaxia que se encuentra a 3 mil millones de años luz de distancia.Recientemente, se anunció una segunda FRB localizada el 27 de junio de 2019. Llamada FRB 180924, esta explosión fue descubierta por un equipo utilizando el Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia y se trazó a una galaxia a unos 4 mil millones de años luz de distancia.
FRB 121102 fue más fácil de encontrar porque continúa explotando cada pocas semanas. Sin embargo, la mayoría de los FRB, incluidos los hallazgos australianos y de OVRO se disparan una vez, lo que dificulta el trabajo de encontrar sus galaxias anfitrionas.
"Encontrar las ubicaciones de los FRB únicos es un desafío porque requiere un radiotelescopio que pueda descubrir estos eventos extremadamente cortos y localizarlos con el poder de resolución de un plato de radio de una milla de ancho", dice Vikram Ravi, un nuevoprofesor asistente de astronomía en Caltech que trabaja con los radiotelescopios en OVRO, que se encuentra al este de las montañas de Sierra Nevada en California.
"En OVRO, construimos una nueva serie de diez platos de 4.5 metros que colectivamente actúan como un plato de una milla de ancho para cubrir un área en el cielo del tamaño de 150 lunas llenas", dice. "Para hacer esto, unun potente sistema digital ingiere y procesa una cantidad de datos equivalente a un DVD cada segundo ".
El nuevo instrumento OVRO se llama Deep Synoptic Array-10, con el "10" que se refiere al número de platos. Este conjunto sirve como un trampolín para el Deep Synoptic Array DSA planificado, financiado por la National Science FoundationNSF, que, cuando se complete en 2021, consistirá en 110 platos de radio.
"Se espera que el DSA descubra y localice más de 100 FRB por año", dice Richard Barvainis, director del programa en NSF para el Programa de Innovaciones de Escala Media, que está financiando la construcción del DSA ". Los astrónomos han estado persiguiendoFRB desde hace una década, y finalmente los estamos utilizando con nuevos instrumentos como DSA-10 y, finalmente, el DSA completo. Ahora tenemos la oportunidad de descubrir cuáles podrían ser estos objetos exóticos ".
Las nuevas observaciones muestran que la galaxia anfitriona de FRB 190523 es similar a nuestra Vía Láctea. Esto es una sorpresa porque el FRB 121102 ubicado anteriormente se origina en una galaxia enana que está formando estrellas más de cien veces más rápido que la Vía Láctea.
"Este hallazgo nos dice que cada galaxia, incluso una galaxia común y corriente como nuestra Vía Láctea, puede generar un FRB", dice Ravi.
El descubrimiento también sugiere que es posible que sea necesario repensar una teoría líder sobre las causas de los FRB: la erupción de plasma de estrellas de neutrones o magnetares jóvenes y altamente magnéticas.
"La teoría de que los FRB provienen de magnetares se desarrolló en parte porque el FRB 121102 anterior provenía de un entorno activo de formación estelar, donde los jóvenes magnetares se pueden formar en las supernovas de estrellas masivas", dice Ravi. "Pero la galaxia anfitrionade FRB 190523 es más suave en comparación "
En última instancia, para resolver el misterio de los FRB, los astrónomos esperan descubrir más ejemplos de sus galaxias anfitrionas.
"Con la matriz sinóptica profunda completa, vamos a encontrar y localizar FRB cada pocos días", dice Gregg Hallinan, director de OVRO y profesor de astronomía en Caltech. "Este es un momento emocionante para los descubrimientos de FRB".
Los investigadores también dicen que los FRB pueden usarse para estudiar la cantidad y distribución de materia en nuestro universo, lo que nos dará más información sobre los entornos en los que se forman y evolucionan las galaxias. A medida que las ondas de radio de los FRB se dirigen hacia la Tierra, la materia interviniente causaalgunas de las longitudes de onda viajan más rápido que otras; las longitudes de onda se dispersan de la misma manera que un prisma separa la luz en un arcoíris. La cantidad de dispersión le dice a los astrónomos cuánta materia hay entre las fuentes de FRB y la Tierra.
"La mayoría de la materia en el universo es difusa, caliente y fuera de las galaxias", dice Ravi. "Este estado de la materia, aunque no es 'oscuro', es difícil de observar directamente. Sin embargo, sus efectos están claramente impresos en cada FRB, incluido el que detectamos a una distancia tan grande ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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