martes, mayo 21

Descubre 25 señales cósmicas FRB que se repiten con regularidad

Los estallidos rápidos de radio (FRB) son uno de los fenómenos astronómicos más potentes y misteriosos de la actualidad

Usando un nuevo tipo de algoritmo, las observaciones con el radiotelescopio CHIME en Canadá han revelado evidencia de 25 nuevas señales cósmicas FRBs repetitivas en datos tomados entre 2019 y 2021.

Al igual que las ondas gravitacionales (GW) y los brotes de rayos gamma (GRB), ellos radio rapida estallidos (FRB) son uno de los fenómenos astronómicos más potentes y misteriosos de la actualidad. Estos fenómenos transicionales consisten en estallidos que Emiten más energía en un milisegundo que el Sol en tres días.

Aunque la mayoría de las explosiones duran apenas milisegundos, se han dado casos excepcionales en los que las FRB se repiten. Aunque los astrónomos aún no están seguros de sus causas y las opiniones varían, los observatorios especializados y las colaboraciones internacionales han aumentado drásticamente el número de eventos disponibles para este estudio.

Estudiar en Canadá

Uno de los principales observatorios es el Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un radiotelescopio de última generación ubicado en el Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO), en la Columbia Británica (Canadá), con el que se han detectado más de 1.000 fuentes de FRB hasta la fecha.

Según explicó a Universe Today Ziggy Pleunis, investigadora postdoctoral del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica y autora principal del nuevo estudio, cada FRB para describirse a sí mismo por su posición en el cielo y una cantidad conocida como su Medida de Dispersión (DM). Esta medida se refiere al retraso de las altas frecuencias a las bajas causado por las interacciones de la ráfaga con el material a medida que viaja por el espacio. En un documento publicado en agosto de 2021, la Colaboración CHIME/FRB presentó el primer catálogo de gran muestra de FRB que contiene 536 eventos detectados por CHIME entre 2018 y 2019, incluidos 62 estallidos de 18 fuentes repetitivas previamente reportadas.

Para este último estudio, disponible en arXiv, Pleunis y sus colegas se basaron en un nuevo algoritmo de agregación que busca múltiples eventos ubicados en el cielo con DM similar. “Podemos medir la posición en el cielo y la dispersión de la radio rápida con una precisión que depende del diseño del telescopio utilizado”, explica Pleunis.

«el algoritmo de agregación Tenga en cuenta que todas las ondas de radio rápidas que han detectado el telescopio CHIME y busca agrupaciones de FRB que tienen posiciones en el cielo y medidas de dispersión coherentes dentro de las incertidumbres de medición. A continuación, realizamos varias comprobaciones para asegurarnos de que las ráfagas de un grupo proceden realmente de la misma fuente».

Casi el doble de las conocidas antes

Más de 1.000 FRB detectados hasta la fecha, sólo 29 se identificaron como de naturaleza repetitiva. Es más, prácticamente todas las FRB repetitivas se repetían de ma irregulare. La única excepción es FRB 180915, descubierta por los investigadores de CHIME en 2018 (y sobre la que se publicó en 2020) y pulsa cada 16,35 días. Con la ayuda de este nuevo algoritmo, la colaboración CHIME/FRB ha detectado 25 nuevas fugas repetitivas, case duplicando el número disponible para su estudio. Además, el equipo demostró algunos rasgos muy interesantes que podrían aportar información sobre sus causas y características.

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Como agregó Pleunis: «cuando contamos cuidadosamente con todas nuestras ráfagas de radio rápidas y las fuentes que se repiten encontramos que sólo alrededor del 2.6% de todas las ráfagas de radio rápidas que descubrimos se repiten. Para muchas de las nuevas fuentes solo hemos detectado unos pocos estallidos, lo que hace que las fuentes sean bastante inactivas. Casi tan inactivas como las fuentes que sólo hemos visto una vez.

«Por tanto, no podemos descartar que las fuentes para las que hasta ahora sólo hemos visto un estallido, con el tiempo también muestreen brotes repetidos. ¿Es posible que todas las fuentes de ráfagas rápidas de radio acaben repitiéndose, pero que muchas fuentes no sean muy activas. Cualquier explicación de los estallidos de radio rápidos debería ser capaz de explicar por qué algunas fuentes son hiperactivas mientras que otras son mayoritariamente silenciosas».