Para ver una ráfaga de radio rápida es tener mucha suerte en el lugar y el momento en que apuntas tu antena parabólica. Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son destellos de luz extrañamente brillantes, que se registran en la banda de radio del espectro electromagnético, quearde durante unos milisegundos antes de desaparecer sin dejar rastro.
Estas breves y misteriosas balizas se han detectado en diversas y distantes partes del universo, así como en nuestra propia galaxia. Se desconocen sus orígenes y su apariencia es impredecible. Desde que se descubrió la primera en 2007, los radioastrónomos solo hanvieron alrededor de 140 ráfagas en sus alcances.
Ahora, un gran radiotelescopio estacionario en la Columbia Británica casi ha cuadriplicado el número de ráfagas de radio rápidas descubiertas hasta la fecha. El telescopio, conocido como CHIME, para el Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno, ha detectado 535 nuevas ráfagas de radio rápidas durante su primeraaño de funcionamiento, entre 2018 y 2019.
Los científicos de CHIME Collaboration, incluidos los investigadores del MIT, han reunido las nuevas señales en el primer catálogo FRB del telescopio, que presentarán esta semana en la Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.
El nuevo catálogo amplía significativamente la biblioteca actual de FRB conocidos y ya está dando pistas sobre sus propiedades. Por ejemplo, las ráfagas recién descubiertas parecen caer en dos clases distintas: las que se repiten y las que no.Los científicos identificaron 18 fuentes de FRB que estallaron repetidamente, mientras que el resto parecen ser únicas. Los repetidores también se ven diferentes, con cada ráfaga durando un poco más y emitiendo frecuencias de radio más enfocadas que las ráfagas de FRB individuales que no se repiten.
Estas observaciones sugieren fuertemente que los repetidores y los únicos surgen de mecanismos separados y fuentes astrofísicas. Con más observaciones, los astrónomos esperan precisar pronto los orígenes extremos de estas señales curiosamente brillantes.
"Antes de CHIME, había menos de 100 FRB descubiertos en total; ahora, después de un año de observación, hemos descubierto cientos más", dice Kaitlyn Shin, miembro de CHIME y estudiante graduada del Departamento de Física del MIT.fuentes, realmente podemos comenzar a tener una imagen de cómo se ven los FRB en su conjunto, qué astrofísica podría estar impulsando estos eventos y cómo se pueden usar para estudiar el universo en el futuro ".
Ver parpadea
CHIME consta de cuatro antenas de radio parabólicas masivas, aproximadamente del tamaño y la forma de half-pipe de snowboard, ubicadas en el Dominion Radio Astrophysical Observatory en Columbia Británica, Canadá. CHIME es una matriz estacionaria, sin partes móviles. El telescopio recibe señales de radiocada día desde la mitad del cielo mientras la Tierra gira. Mientras que la mayoría de la radioastronomía se realiza girando un plato grande para enfocar la luz de diferentes partes del cielo, CHIME mira fijamente, inmóvil, al cielo y enfoca las señales entrantes usando un correlacionador:- un potente procesador de señalización digital que puede trabajar a través de grandes cantidades de datos, a una velocidad de aproximadamente 7 terabits por segundo, equivalente a un pequeño porcentaje del tráfico de Internet del mundo.
"El procesamiento de señales digitales es lo que hace que CHIME pueda reconstruir y 'mirar' en miles de direcciones simultáneamente", dice Kiyoshi Masui, profesor asistente de física en el MIT, quien dirigirá la presentación de la conferencia del grupo. "Eso es lo que nos ayuda a detectar FRBsmil veces más a menudo que un telescopio tradicional ".
Durante el primer año de funcionamiento, CHIME detectó 535 nuevas ráfagas de radio rápidas. Cuando los científicos mapearon sus ubicaciones, encontraron que las ráfagas estaban distribuidas uniformemente en el espacio, pareciendo surgir de todas y cada una de las partes del cielo.CHIME pudo detectar, los científicos calcularon que ráfagas de radio rápidas, lo suficientemente brillantes como para ser vistas por un telescopio como CHIME, ocurren a una velocidad de aproximadamente 9,000 por día en todo el cielo, la estimación más precisa de la tasa general de FRB hasta la fecha..
"Eso es algo hermoso en este campo: los FRB son realmente difíciles de ver, pero no son infrecuentes", dice Masui, miembro del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.podría ver los flashes de radio de la misma manera que puede ver los flashes de las cámaras, los vería todo el tiempo si solo mirara hacia arriba ".
Mapeo del universo
A medida que las ondas de radio viajan a través del espacio, cualquier gas interestelar o plasma en el camino puede distorsionar o dispersar las propiedades y la trayectoria de la onda. El grado en que se dispersa una onda de radio puede dar pistas sobre la cantidad de gas que atravesó, yposiblemente cuánta distancia ha viajado desde su fuente. Para cada uno de los 535 FRB que detectó CHIME, Masui y sus colegas midieron su dispersión y encontraron que la mayoría de las explosiones probablemente se originaron en fuentes lejanas dentro de galaxias distantes.fueron lo suficientemente brillantes para ser detectados por CHIME sugiere que deben haber sido producidos por fuentes extremadamente energéticas. A medida que el telescopio detecta más FRB, los científicos esperan precisar exactamente qué tipo de fenómenos exóticos podrían generar señales ultrabrillantes y ultrarrápidas.
Los científicos también planean usar las ráfagas y sus estimaciones de dispersión para mapear la distribución del gas en todo el universo.
"Cada FRB nos da alguna información de qué tan lejos se han propagado y cuánto gas se han propagado", dice Shin. "Con un gran número de FRB, es de esperar que podamos averiguar cómo se distribuyen el gas y la materia en muygrandes escalas en el universo. Así que, junto con el misterio de lo que son los FRB en sí mismos, también existe el emocionante potencial de los FRB como poderosas sondas cosmológicas en el futuro ".
Esta investigación fue apoyada por varias instituciones, incluida la Fundación de Canadá para la Innovación, el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto, el Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, la Universidad McGill y el Instituto Espacial McGill a través de la Fundación Trottier Family Family,y la Universidad de Columbia Británica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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