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(noticias nanowerk) En el verano de 2022, los astrónomos descubrieron la ráfaga de radio rápida (FRB) más potente jamás observada. Y dado que se trataba de un lugar que se remonta aproximadamente a antes del Big Bang, también fue el FRB más distante conocido hasta la fecha.
Ahora los astrónomos dirigidos por la Universidad Northwestern han identificado el lugar de nacimiento de este extraordinario objeto, y es bastante extraño.
Utilizando imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los investigadores pudieron rastrear el FRB no hasta una galaxia, sino hasta un grupo de al menos siete galaxias. Las galaxias de la colección parecen estar interactuando entre sí, tal vez incluso en camino a una posible fusión. Estos grupos de galaxias son raros y pueden haber dado lugar a las condiciones que desencadenaron la FRB.
El hallazgo inesperado podría desafiar los modelos científicos sobre cómo se fabrican los FRB y qué los produce.
«Sin las imágenes del Hubble, todavía sería un misterio si este FRB proviene de una galaxia monolítica o de algún tipo de sistema interactivo», dijo Alexa Gordon de Northwestern, quien dirigió el estudio. «Son este tipo de entornos, estos extraños, los que nos llevan a una mejor comprensión del misterio de los FRB».
Gordon presentará esta investigación durante la 243ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans, Luisiana. “Revelando el entorno de la explosión de radio rápida más distante con el Telescopio Espacial Hubble” se llevará a cabo el martes (9 de enero) a las 2:15 p.m. CST como parte de una sesión sobre “Fenómenos de alta energía y sus orígenes”. Los periodistas pueden registrarse aquí.
Gordon es estudiante de doctorado en astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de la Universidad Northwestern, donde es asesorada por el coautor del estudio Wen-fai Fong, profesor asociado de física y astronomía. Fong y Gordon también son miembros del Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica (CIERA).
¿Nacimiento de una masa?
Los FRB, que se encienden y desaparecen en milisegundos, son ráfagas de radio cortas y potentes que producen más energía en una ráfaga breve que la que emite nuestro sol en un año entero. Y el FRB que batió récords (denominado FRB 20220610A) fue incluso más extremo que sus predecesores.
No sólo era cuatro veces más energético que los FRB más cercanos, sino que también era el FRB más distante descubierto hasta la fecha. Cuando se formó FRB 20220610A, el universo tenía sólo 5 mil millones de años. (A modo de comparación, el universo tiene ahora 13.800 millones de años).
Según las primeras observaciones, la explosión parecía haberse originado cerca de un grupo amorfo no identificable que los astrónomos inicialmente pensaron que era una galaxia única e irregular o un grupo de tres galaxias distantes. Pero en un nuevo giro, las nítidas imágenes del Hubble ahora sugieren que el grupo podría estar formado por al menos siete galaxias que están increíblemente cerca unas de otras. De hecho, las galaxias están tan juntas que todas podrían caber en nuestra Vía Láctea.
«Hay algunas señales de que los miembros del grupo están ‘interactuando'», dijo Fong. “En otras palabras, podrían estar intercambiando materiales o potencialmente en camino a una fusión. Estos grupos de galaxias (llamados grupos compactos) son entornos increíblemente raros en el universo y las estructuras a escala de galaxias más densas que conocemos”.
«Esta interacción podría desencadenar explosiones de formación estelar», dijo Gordon. «Esto puede indicar que el progenitor de FRB 20220610A está asociado con una población estelar relativamente nueva, en consonancia con lo que hemos aprendido de otros FRB».
«A pesar de cientos de eventos FRB descubiertos hasta ahora, sólo una fracción de ellos se ha atribuido a sus galaxias anfitrionas», dijo el coautor del estudio Yuxin (Vic) Dong, estudiante de doctorado en astronomía de la NSF Graduate Research. estudiante en el laboratorio de Fong y miembro de CIERA. . «Dentro de esta pequeña fracción, sólo unos pocos procedían de un entorno galáctico denso, pero nunca se había visto a nadie en un grupo tan compacto. Por lo tanto, su lugar de nacimiento es realmente raro».
Explosiones misteriosas
Aunque los astrónomos han descubierto hasta 1.000 FRB desde que fueron descubiertos por primera vez en 2007, las fuentes detrás de los destellos cegadores siguen siendo obstinadamente inciertas. Si bien los astrónomos aún no han llegado a un consenso sobre los posibles mecanismos detrás de los FRB, en general están de acuerdo en que los FRB deben ser un objeto compacto como un agujero negro o una estrella de neutrones.
Al revelar la verdadera naturaleza de los FRB, los astrónomos pudieron aprender no sólo sobre los misteriosos fenómenos, sino también sobre la verdadera naturaleza del universo mismo. Cuando las ondas de radio de los FRB finalmente lleguen a nuestros telescopios, habrán viajado miles de millones de años desde el distante universo primitivo. Durante esta odisea por el universo, interactúan con el material a lo largo del camino.
«Las ondas de radio en particular son sensibles a cualquier material que se encuentre a lo largo de la línea de visión, desde el sitio de la FRB hasta nosotros», dijo Fong. «Esto significa que las ondas deben viajar a través de cada nube de material que rodea el sitio de FRB, a través de su galaxia anfitriona, a través del universo y, en última instancia, a través de la Vía Láctea». Usando un retardo de tiempo en la propia señal de FRB, podemos medir la suma de todos estos aportes”.
Para seguir estudiando los FRB y sus orígenes, los astrónomos necesitan descubrir y estudiar más. Y a medida que la tecnología se vuelve más sensible, Gordon dice que son inminentes más detecciones, tal vez incluso la captura de FRB increíblemente débiles.
«Con una muestra más grande de FRB distantes, podemos comenzar a estudiar la evolución de los FRB y las características de sus huéspedes, conectándolos con FRB más cercanos y tal vez incluso comenzar a identificar poblaciones más extrañas», dijo Dong.
«En un futuro próximo, los experimentos con FRB aumentarán su sensibilidad, lo que dará como resultado la detección de un número sin precedentes de FRB a estas distancias», dijo Gordon. «Los astrónomos pronto descubrirán lo especial que era el entorno de este FRB».
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