Lo que los científicos pensaban anteriormente sobre el origen de las ráfagas de radio rápidas (FRB) es sólo la punta del iceberg, según una nueva investigación dirigida por astrónomos de la Universidad de Toronto. Los misterios de las explosiones cósmicas de milisegundos de duración se están revelando utilizando una nueva forma de analizar datos del Experimento de mapeo de intensidad del hidrógeno (CHIME) de Canadá.

Publicado hoy Revista de astrofísica, el estudio detalla las propiedades de la luz polarizada de 128 FRB únicos, aquellos de fuentes que han producido solo un estallido hasta la fecha. Revela que parecen provenir de galaxias como nuestra Vía Láctea, con bajas densidades y campos magnéticos modestos.

Estudios anteriores de FRB se han centrado en muestras mucho más pequeñas de fuentes recurrentes hiperactivas que, por el contrario, se originan en un entorno denso y extremadamente magnetizado. Sólo alrededor del 3 por ciento de los FRB conocidos son repetibles y provienen de una fuente que ha producido múltiples explosiones desde su descubrimiento.

La mayoría de los radiotelescopios sólo pueden ver pequeños puntos en el cielo, lo que facilita enfocar FRB repetidos con posiciones conocidas. CHIME puede estudiar un área extremadamente grande del cielo para detectar FRB tanto repetidos como no repetidos.

«Esta fue la primera mirada al otro 97 por ciento», dice el autor principal Ayush Pandey, becario postdoctoral en el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica y catedrático David A. Dunlap de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Toronto. «Esto nos permite revisar lo que creemos que son los FRB y ver en qué pueden diferir los FRB repetidos y no repetidos».

Descubiertos por primera vez en 2007, los FRB son explosiones extremadamente energéticas provenientes de fuentes distantes en todo el universo. Aunque desde entonces se han catalogado más de 1.000 FRB, los científicos aún no saben exactamente dónde y cómo se producen. También cuestionaron si los FRB recurrentes y no recurrentes ocurren en entornos similares.

«Esta es una nueva forma de analizar los datos que tenemos sobre los FRB. En lugar de simplemente observar qué tan brillante es algo, también observamos el ángulo en el que las ondas electromagnéticas hacen vibrar la luz», dice Pandhi. «Esto proporciona información adicional sobre cómo y dónde se produce esta luz y qué ha pasado hasta nosotros a lo largo de muchos millones de años luz».

Toda la luz viaja en forma de ondas, que interpretamos como diferentes colores según la longitud entre sus picos y valles. Gran parte de la luz del universo viaja en longitudes de onda que el ojo humano no puede ver, incluida la luz de los FRB, pero los radiotelescopios como CHIME sí pueden.

La luz polarizada está formada por ondas que vibran en un solo plano: vertical, horizontal o en cualquier ángulo intermedio. Se observó que la dirección de polarización de la luz FRB cambia de dos maneras: con el tiempo y con el color de la luz. Estos cambios pueden explicar cómo se pudo haber producido el FRB y por qué material pasa en su viaje a la Tierra.

Al estudiar cómo cambia la dirección de la polarización para diferentes colores de luz, se puede aprender sobre la densidad local de producción de FRB y la fuerza del magnetismo dentro de ella.

Para determinar qué son los FRB y cómo se producen, los científicos necesitan comprender su entorno local. Este estudio concluye que la mayoría de las FRB, aquellas que no se repiten, no son como algunas fuentes repetitivas que se han estudiado previamente. Esto sugiere que esta muestra es una población separada o versiones más evolucionadas de la misma población que se originó en un ambiente menos extremo con una tasa de ruptura más baja.

Las instituciones colaboradoras incluyen el Instituto Dunlap de la Universidad de Toronto, la Universidad de California, Santa Cruz, la Universidad de Amsterdam y la Universidad McGill.

El proyecto CHIME está dirigido conjuntamente por la Universidad de Columbia Británica, la Universidad McGill, la Universidad de Toronto y el Observatorio Radioastrofísico Dominion, con instituciones colaboradoras de toda América del Norte. Está ubicado en el Observatorio Radioastrofísico Dominion, una instalación astronómica nacional operada por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá, en el territorio tradicional, ancestral y no reconocido del pueblo Syilx/Okanagan.



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