Un equipo de astrónomos liderado por Australia que usa el telescopio Gemini South en Chile ha confirmado con éxito la distancia a una galaxia que alberga una intensa ráfaga de radio que parpadeó solo una vez y duró solo una milésima de segundo. El equipo realizó el descubrimiento inicial delráfaga de radio rápida FRB usando el radiotelescopio australiano de kilómetros cuadrados Array Pathfinder ASKAP.
Las observaciones críticas de Gemini fueron clave para verificar que la explosión dejó su galaxia anfitriona hace unos 4 mil millones de años.
¡Desde el primer descubrimiento de FRB en 2007, estos objetos misteriosos han jugado un juego cósmico de gato y ratón con astrónomos, con astrónomos como los gatos de ojos afilados! Explosiones de radio fugaces, que duran aproximadamente un milisegundo una milésima deun segundo, son difíciles de detectar y aún más difíciles de localizar con precisión. En este caso, el FRB, conocido como FRB 180924, fue un estallido único, a diferencia de otros que pueden parpadear varias veces durante un período prolongado.
"Es especialmente difícil determinar los FRB que solo parpadean una vez y se han ido", dijo Keith Bannister de la Organización de Investigación Industrial y Científica de la Commonwealth de Australia CSIRO, quien dirigió el equipo australiano en el esfuerzo de búsqueda. Sin embargo, Bannister y su equipohizo exactamente eso, que es lo primero.
El resultado se publica en la edición del 27 de junio de la revista ciencia .
El pulso momentáneo se detectó por primera vez en septiembre de 2018 durante una búsqueda dedicada de FRB usando ASKAP, una matriz de radiotelescopios de 36 antenas que trabajan juntas como un solo instrumento en Australia Occidental, que también identificó la ubicación de la señal en el cielo.
Los investigadores utilizaron las minúsculas diferencias en la cantidad de tiempo que le toma a la luz alcanzar diferentes antenas en la matriz para acercarse a la ubicación de la galaxia anfitriona ". A partir de estas pequeñas diferencias de tiempo, solo una fracción de una billonésima parte desegundo: identificamos la galaxia de origen de la explosión ", dijo el miembro del equipo Adam Deller, de la Universidad Tecnológica de Swinburne.
Una vez señalado, el equipo alistó el telescopio Gemini South, junto con el Observatorio WM Keck y el Very Large Telescope VLT del Observatorio Europeo Austral para determinar la distancia del FRB y otras características al observar cuidadosamente la galaxia que alojó el estallido ".Los datos del sur confirmaron absolutamente que la luz salió de la galaxia hace unos 4 mil millones de años ", dijo Nicolás Tejos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, quien dirigió las observaciones de Géminis.
"ASKAP nos dio la posición bidimensional en el cielo, pero las observaciones de Gemini, Keck y VLT bloquearon la distancia, lo que completa la imagen tridimensional", dijo Tejos.
"Cuando logramos obtener una posición para FRB 180924 que fue buena a 0.1 segundos de arco, sabíamos que nos diría no solo qué objeto era la galaxia anfitriona, sino también en qué parte de la galaxia anfitriona ocurrió", dijo Deller."Descubrimos que el FRB estaba ubicado lejos del núcleo de la galaxia, en los 'suburbios galácticos'".
"Los telescopios Gemini fueron diseñados con observaciones como esta en mente", dijo Ralph Gaume, Director Adjunto de División de la División de Ciencias Astronómicas de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF, que proporciona fondos para la parte estadounidense de la asociación internacional del Observatorio GeminiSaber dónde se produce un FRB en una galaxia de este tipo es importante porque permite a los astrónomos obtener alguna pista de lo que podría haber sido el progenitor de FRB ". Y para eso", continúa Gaume, "necesitamos imágenes y espectroscopía con una calidad de imagen superiory profundidad, por eso Gemini y las observaciones del observatorio óptico e infrarrojo en este estudio fueron tan importantes "
La localización de FRBs es crítica para entender qué causa los destellos, lo que aún es incierto: para explicar las altas energías y las escalas de tiempo cortas, la mayoría de las teorías invocan la presencia de un objeto masivo pero muy compacto como un agujero negro o una estrella de neutrones altamente magnética"Encontrar dónde ocurren las ráfagas nos dirá si es la formación, evolución o colisión y destrucción de estos objetos lo que está generando las ráfagas de radio".
"Al igual que las explosiones de rayos gamma hace dos décadas, o la detección más reciente de eventos de ondas gravitacionales, estamos en la cúspide de una nueva era emocionante en la que estamos a punto de aprender dónde tienen lugar las ráfagas de radio rápidas", dijo un miembro del equipoStuart Ryder, de la Universidad de Macquarie, Australia. Ryder también notó que al saber en qué parte de una galaxia ocurren los FRB, los astrónomos esperan aprender más sobre sus causas, o al menos descartar algunos de los muchos modelos. "Finalmente," continuó Ryder,"nuestro objetivo es usar FRB como sondas cosmológicas, de la misma manera que usamos explosiones de rayos gamma, cuásares y supernovas". Según Ryder, dicho mapa podría determinar la ubicación de los 'barones faltantes' los bariones sonlos bloques de construcción subatómicos de la materia que los modelos estándar predicen que deben existir, pero que no aparecen usando otras sondas.
Al identificar las explosiones y la distancia que ha recorrido su luz, los astrónomos también pueden obtener "muestras centrales" del material interpuesto entre nosotros y los destellos. Con una gran muestra de galaxias anfitrionas de FRB, los astrónomos podrían realizar una "tomografía cósmica".para construir el primer mapa 3D de dónde se ubican los bariones entre las galaxias. En ese sentido, Tejos agregó: "una vez que tengamos una gran muestra de FRB con distancias conocidas, también tendremos un nuevo método revolucionario para medir la cantidad de materia en el cósmico¡web!"
Hasta la fecha, solo se ha localizado otra ráfaga de radio rápida FRB 121102, y tenía una señal de repetición que parpadeaba más de 150 veces, mientras que los FRB de flash único y múltiple son relativamente raros, los FRB individuales son más comunes que la repeticiónEl descubrimiento de FRB 180924, entonces, podría abrir el camino para futuros métodos de localización.
"Las contribuciones de seguimiento de respuesta rápida del Observatorio Gemini serán especialmente significativas en el futuro de la astronomía en el dominio del tiempo", dijo Tejos, "ya que promete no solo ayudar a los astrónomos a perfeccionar el estudio de los fenómenos transitorios, sino también alterar nuestras percepcionesdel universo."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía AURA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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