La mayoría de las ráfagas de radio rápidas provienen de galaxias silenciosas como la nuestra, sugiere un estudio reciente que rastreó 28 de ellas hasta sus fuentes.
Las ráfagas de radio rápidas son exactamente lo que dicen ser: ráfagas cortas e intensas de ondas de radio, generalmente procedentes de estrellas de otras galaxias. Alrededor del 3 por ciento de los 1.000 astrónomos sorprendidos hasta ahora repiten lo mismo, mientras que la gran mayoría parece gritar al vacío una vez y luego quedarse en silencio. Ese 3 por ciento, debido a que son mucho más fáciles de estudiar, ha recibido la mayor parte de la atención. Pero un estudio reciente sugiere que los que no repiten provienen de lugares muy diferentes a los de sus primos más confiables. El astrofísico de la Universidad de Toronto, Ayush Pandhi, y sus colegas publicaron su trabajo. en La revista astrofísicayo.
La interpretación de este artista ilustra cómo cambia el ángulo de la luz polarizada de un FRB a medida que viaja por el espacio.
CHIME/Instituto Dunlap
Una cuestión polarizadora en la física
Pandhi y sus colegas detectaron recientemente 28 ráfagas de radio rápidas (todas únicas, no repetidas) en datos del Experimento Canadiense de Mapeo de Intensidad del Hidrógeno, o CHIME, un radiotelescopio en Columbia Británica, Canadá. CHIME examina una franja de cielo más amplia que la mayoría de los radiotelescopios, por lo que tiene más posibilidades de captar en acción las rápidas ráfagas de radio que no se repiten. Y en cada ráfaga de radio rápida que CHIME grababa, las ondas de radio llevaban un registro de su procedencia, oculto en la polarización de las ondas.
Polarización significa que todas las ondas en un haz de luz (o señal de radio, que son longitudes de onda muy, muy largas del mismo tipo de energía que la luz) están orientadas en la misma dirección. Imagínese el haz de una linterna; Todas sus ondas de luz se mueven en la misma dirección general, pero algunas de ellas pueden vibrar hacia arriba y hacia abajo, mientras que otras pueden oscilar de izquierda a derecha o en diagonal. Ese haz de luz no está polarizado. Ahora imagine una pantalla de computadora que polariza esa luz de modo que todas las ondas oscilen en la misma dirección de izquierda a derecha. Es por eso que a veces no puedes leer ese tipo de pantalla de computadora a menos que estés justo frente a ella.
Al estudiar cuán polarizadas aparecían las ondas de radio de las distantes y rápidas ráfagas de radio, Pandhi y sus colegas pudieron obtener cierta información sobre cuán denso había sido el espacio alrededor de la explosión y cuán fuerte era el campo magnético de sus galaxias anfitrionas.
“El ángulo de polarización de la luz gira cuando encuentra electrones y/o campos magnéticos”, dice Pandhi. Inverso. “Cuanto mayor es la densidad de electrones (y/o más fuertes los campos magnéticos) que encuentra, más gira ese ángulo”.
Cada ráfaga de radio rápida contenía varias longitudes de onda de radio, y Pandhi y sus colegas estudiaron esas longitudes de onda individualmente. Cuando las ondas de radio encuentran una densa nube de electrones o un fuerte campo magnético, las longitudes de onda más largas giran más rápido que las más lentas. Entonces, al comparar cuánto había girado cada longitud de onda de la señal, Pandhi y sus colegas pudieron obtener información más detallada sobre la densidad del gas cargado y la fuerza del campo magnético que habían atravesado en su camino a la Tierra.
Resulta que las 28 ráfagas de radio rápidas que CHIME observó procedían de galaxias como la nuestra, con una densidad de gas media y campos magnéticos bastante modestos.
El origen de las ráfagas de radio rápidas sigue siendo un misterio
Eso hace que las 28 ráfagas de radio rápidas y únicas de Pandhi y sus colegas parezcan muy diferentes de las ráfagas repetidas en las que se han centrado otros estudios. Las ráfagas de radio rápidas y repetidas parecen provenir de galaxias jóvenes muy densamente repletas de electrones y equipadas con campos magnéticos extremos. Y puede dar cierta credibilidad a la idea de que los repetidos y los únicos son el resultado de dos eventos cósmicos completamente diferentes, incluso si todavía no sabemos cuál es realmente cada evento.
“Una de las mayores interrogantes en este campo sigue siendo si los FRB repetidos y no repetidos son dos poblaciones distintas”, dice Pandhi. “Después de completar este proyecto, definitivamente creo que existen diferencias físicas entre los FRB repetidos y no repetidos, pero todavía no estoy convencido de que sean dos poblaciones completamente separadas. Creo que, probablemente, se encuentran en dos extremos de un espectro poblacional continuo, pero que podría haber cierto margen para la superposición”.
Algunos astrofísicos han sugerido que las rápidas ráfagas de radio repetidas pueden ser causadas por una versión más joven y activa de cualquier fenómeno que los causemientras que la Los excepcionales son arrebatos ocasionales. de versiones más antiguas y establecidas de la misteriosa fuente.
¿Que sigue?
Para responder a esa pregunta (y, en primer lugar, a la pregunta básica de qué causa las ráfagas de radio rápidas), los astrofísicos necesitarán más datos, lo que significa observar ráfagas de radio más rápidas.
“Por supuesto, continuaremos monitoreando y estudiando más FRB con CHIME”, dice Pandhi. “Pero actualmente estoy centrado en utilizar datos de otro radiotelescopio, el Karl G. Jansky Very Large Array, para estudiar más de cerca los entornos de unos pocos FRB y desenredar mejor el efecto que nuestra propia Vía Láctea tiene sobre las propiedades de polarización de los FRB. del de sus galaxias anfitrionas”.
