Misteriosa radio señal periódica cada 16 días en lejana galaxia.

Las ráfagas rápidas de radio, (FRB o Fast Radio Burst en ingles), son breves pero muy potentes explosiones de ondas de radio, y uno de los fenómenos más inusuales que se hayan descubierto en el espacio profundo.

El FRB 180916.J0158 + 65

Los científicos no saben qué los causa. La mayoría solo se ven una vez, mientras que algunos se han visto varias veces. Pero no se ha observado que ninguno se repita de forma regular y cíclica. Hasta ahora.

Según lo informado por Christopher Crockett en Science News el 7 de febrero de 2020, usando el radiotelescopio del Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) en Columbia Británica, Canadá, descubrieron que uno de los FRB tiene explosiones regulares, en un ciclo de 16,35 días.
Esta es la primera vez que se ve tal regularidad en un FRB. El descubrimiento fue realizado por Dongzi Li, una astrofísica de la Universidad de Toronto, y sus colegas.

Un poco de historia

El primer FRB conocido, llamado FRB 010724 o Lorimer Burst, se encontró en 2007, en datos del radiotelescopio Parkes en Australia.

El Catálogo FRB actualmente tiene 110 FRB listados y descubiertos hasta ahora. Como su nombre lo indica, los FRB son ráfagas de radio transitorias que duran solo una fracción de milisegundos a unos pocos milisegundos como máximo. Se cree que son de origen extragaláctico, más allá de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y han sido detectados en muchas partes del cielo por radiotelescopios.

El FRB 180916.J0158 + 65

Duncan Lorimer, astrofísico de la Universidad de West Virginia y co-descubridor del primer FRB, dijo:

FRB 180916J0158 +65 es muy significativo. Potencialmente nos llevará en una dirección interesante para llegar al fondo de estos "repetidores".

Se observó que otros FRB que se repiten solo lo hacen algunas veces, lo cual es interesante, pero en sí mismo no explica qué los está causando. Menos aún con los FRB que solo se ven una vez y luego desaparecen.

Este caso se compara mucho con otro FRB repetitivo: FRB 121102. Se ha repetido docenas de veces, pero de manera irregular.

Si todos los FRB fueran eventos esporádicos, una sola vez, eso podría sugerir un origen aleatorio y cataclísmico, tal vez algo así como supernovas. Los repetidores hacen que esa idea sea mucho menos probable. Ahora, con el hecho de que se sabe que uno se repite regularmente, la implicación es que algo está controlando o modulando las ráfagas. ¿Pero qué podría ser?

El patrón es extraño; CHIME observó una o dos explosiones por hora, un proceso que continuó durante cuatro días. Pero luego, durante los siguientes 12 días más o menos, no hubo actividad en absoluto. El ciclo luego se repite.

CHIME registró unas 28 explosiones en total para este FRB, del 16 de septiembre de 2018 al 26 de octubre de 2019. Este FRB se encuentra en una galaxia espiral a 500 millones de años luz de distancia. Eso está muy lejos de la Tierra, pero en realidad es el FRB más cercano conocido hasta ahora.

Modelo de una Magnetar

Entonces, ¿qué podría crear este tipo de periodicidad? Una posibilidad es que haya algo más emparejado con el FRB, como ser parte de un objeto binario. ¿Quizás el FRB está orbitando otro objeto? En ese caso, las señales del FRB podrían interrumpirse cuando el otro cuerpo las obstruye, como se ve desde la Tierra. Los vientos estelares de un cuerpo acompañante también pueden interrumpir las señales periódicamente.

Otro nuevo artículo sugiere un sistema estelar binario con una estrella masiva y un tipo de estrella de neutrones altamente magnetizada llamada magnetar, podría generar FRB cíclicos.

Los investigadores esperan que también se descubran FRB periódicos adicionales. De acuerdo con Lorimer:

No hay nada particularmente especial en este repetidor. El hecho de que detectaron periodicidad en este sugiere que otros también tendrán periodicidad.

Esto demuestra que hay una gran diversidad incluso en lo que son los repetidores. Tal vez algunos de ellos son más viejos, algunos tienen campos magnéticos más fuertes, están en diferentes entornos.

Modelos

Uno de los modelos para explicar la contraparte de radio persistente asociada a FRB 121102 propone la existencia de un remanente de supernova de 20–50 años y una nebulosa alimentada por una joven magnetar.

Otros modelos, inspirados originalmente también en FRB 121102, invocan la interacción entre una fuerte corriente de plasma cercana y la magnetosfera de una estrella de neutrones.

Otra opción es un agujero negro masivo en aumento puede proporcionar una corriente de plasma que podría interactuar con una magnetosfera de estrellas de neutrones.

Se sabe que hay una corriente de plasma a alta temperatura porque existe una enorme rotación de Faraday. La rotación de Faraday ocurre cuando la luz polarizada viaja a través de un gas caliente fuertemente magnetizado.

¿Extraterrestres?

Aunque es interesante que en el paper en ningún lugar habla de una emisión artificial (Aliens), es claramente la opción mas atractiva para el gran publico.

Si bien los FRB son muy probablemente fenómenos naturales, como los púlsares, es tentador preguntarse si podrían provenir de una inteligencia extraterrestre. La periodicidad recién descubierta en este FRB es intrigante, pero no es una prueba en sí misma.

El entorno donde se producen es enormemente energético, con gigantescos campos magnéticos y plasma a muy altas temperaturas. No son áreas demasiado aptas para la vida. Y hay modelos naturales que perfectamente (aunque todavía de manera incompleta) explican el fenómeno.

Pero incluso si son naturales, deben ser un tipo de fenómenos exóticos nunca antes vistos, y completamente nuevos para la ciencia, y eso es emocionante.

Puedes ver el articulo completo en arXiv, gratuito en ingles.