Los astrónomos están detectando ráfagas de radio extremadamente potentes y rápidas que desvían una galaxia cercana.

Después de actualizar el conjunto del radiotelescopio en Westerbork, Países Bajos, los astrónomos han encontrado cinco nuevas ráfagas de radio rápidas. Las imágenes del telescopio, más nítidas que antes, mostraron que varios estallidos habían perforado nuestra galaxia triangular vecina. Esto permitió a los astrónomos determinar por primera vez el número máximo de átomos invisibles en esta galaxia.

Las ráfagas rápidas de radio, FRB, se encuentran entre las explosiones más brillantes del universo. Las ráfagas son emitidas principalmente por ondas de radio. Los destellos son tan fuertes que los radiotelescopios pueden detectarlos incluso desde una distancia de más de cuatro mil millones (!) de años luz. Esta visibilidad continua a través de distancias tan vastas significa que los chorros contienen enormes cantidades de energía. Cuando explota, un solo FRB contiene diez billones (diez millones de veces un millón) de veces el consumo anual de energía de toda la población mundial.

Esta generación masiva de energía hace que los FRB sean muy emocionantes. Muchos astrónomos creen que son emitidos por estrellas de neutrones. La intensidad y fuerza del campo magnético de estas estrellas muy jóvenes es única en el universo. Al examinar los destellos, los astrónomos pretenden comprender mejor las propiedades fundamentales de la materia que forma el universo. Pero estudiar estos destellos es difícil. Nadie sabe dónde explotará el próximo lote en el cielo. Y el FRB solo dura una fracción de segundo: si parpadeas, te lo perderás.

Alimentado por nuevos receptores y una nueva supercomputadora (el Sistema de transitorios de radio Apertif, ARTS), Westerbork ha descubierto cinco nuevos FRB. También lo identificó de inmediato, dijo el investigador principal Joeri van Leeuwen (ASTRON): «Ahora tenemos un instrumento con un campo de visión muy amplio y una visión muy nítida. Y todo está en vivo. Esto es nuevo y emocionante».

Anteriormente, los radiotelescopios como Westerborks detectaban FRB al igual que los ojos compuestos de una mosca. Las moscas pueden ver en todas direcciones, pero no es visible. Mejorar Westerbork es como cruzar los ojos de una mosca con los ojos de un águila. La supercomputadora ARTS combina continuamente imágenes de doce platos de Westerbork para crear una imagen nítida en un enorme campo de visión. «Uno no puede permitirse comprar la electrónica compleja que necesita para esto», dice el ingeniero de sistemas Erik Koestra (ASTRON). «Diseñamos la mayor parte del sistema nosotros mismos, con un gran equipo. Esto dio como resultado una máquina avanzada, una de las más poderosas del mundo».

aberración galáctica

Los astrónomos quieren entender cómo y por qué las FRB se vuelven tan brillantes. Pero los destellos también son interesantes porque en su camino hacia la Tierra atraviesan otras galaxias. Los electrones de esas galaxias, normalmente invisibles, distorsionan los destellos. El seguimiento de los electrones invisibles y sus átomos acompañantes es importante porque la mayor parte de la materia del universo es oscura y todavía sabemos muy poco al respecto. Anteriormente, los radiotelescopios podían indicar aproximadamente dónde estaba ocurriendo el FRB. La supercomputadora ARTS ahora permite a Westerbork identificar la ubicación exacta de la FRB con precisión milimétrica. Van Leeuwen: «¡Hemos demostrado que tres de los FRB que hemos detectado han distorsionado nuestra galaxia Triangulum! Así, por primera vez, hemos podido calcular la cantidad de electrones invisibles que contiene la galaxia como máximo. Un resultado notable».

Referencia: «El sistema transitorio de radio Apertif (ARTS): diseño, puesta en servicio, publicación de datos y detección de los primeros cinco flujos de radio rápido» por Joeri van Leeuwen, Eric Kooistra, Leon Oostrum, Liam Connor, Jonathan E. Hargreaves, Yogesh Maan, Inés Pastor-Marazuela Emily Petrov, Daniel van der Schoor, Alessio Skloko, Samira M. Block, William JGD, Oliver M Boersma, WM A. Van Capelen, Arthur HWM Colin, Sedis Damstra, Helga Dens, Geer NG Van Diepen, David W. Gardiner, Jan Grange, Andre W. Jonst, Kelly M. Hess, Hanno Holtes, Theis van der Hulst, Baudouin Hutt, Alexander Kotkin, J. Marcel Luce, Daniel M. Lucero, Ognes Mika, Klim Mikhailov, Raffaella Morgante, Vanessa A. Moss, Henk Mulder, Minno J. Norden, Tom A. Oosterloo, Emaneula Orrú, Zsolt Paragi, Jan-Pieter R. de Reijer, Arno P. Schoenmakers, Klaas JC Stuurwold, Sander ter Veen, Yu-Yang Wang, Alwin W. Zanting y Jacob Ziemke12 abril 2023 Y Astronomía y astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244107