En ciclos de 16 días y de forma constante un equipo de científicos está registrando potentes ráfagas de radio producidas por fuentes energéticas provenientes de fuera de nuestra galaxia. Anualmente se descubren decenas de estas señales, pero nunca antes habían sido registradas de forma repetida y estable.
Ráfagas de Radio Rápidas
Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son transitorios de radio brillantes, de una duración de milisegundos, que se originan en distancias extragalácticas. Su origen es desconocido. Algunas fuentes de FRB emiten ráfagas repetidas, descartando orígenes cataclísmicos para esos eventos. A pesar de las búsquedas de la periodicidad en los tiempos de llegada de ráfagas repetidas en escalas de tiempo de milisegundos a muchos días, 5–7, hasta ahora se ha observado que estas ráfagas aparecen esporádicamente, y aunque agrupadas, sin un patrón regular. Se ha observado la detección de una periodicidad de 16.35 ± 0.18 días (o posiblemente un alias de frecuencia más alta de esa periodicidad) a partir de un FRB 180916.J0158 + 65 repetido detectado por el Proyecto canadiense de ráfaga de radio rápida del Experimento de mapeo de intensidad de hidrógeno canadiense (CHIME / FRB).
En 28 ráfagas registradas desde el 16 de septiembre de 2018 hasta el 30 de octubre de 2019, se encontró que las ráfagas llegan en una ventana de fase de 4.0 días, con algunos ciclos que no muestran ráfagas, y algunos muestran ráfagas múltiples, dentro de la exposición diaria limitada de CHIME. Nuestros resultados sugieren un mecanismo para la modulación periódica, ya sea de la propia emisión de ráfagas, o mediante amplificación o absorción externa, y desfavorecen los modelos que invocan procesos puramente esporádicos.
El año pasado, la colaboración CHIME / FRB informó el descubrimiento de ocho nuevas fuentes FRB repetitivas, incluida FRB 180916.J0158 + 65, que recientemente se localizó en una región de formación estelar en una galaxia espiral masiva cercana en desplazamiento al rojo 0.0337 ± 0.000210
Las regiones sombreadas en gris muestran un intervalo de ± 2.6 días alrededor de las épocas de origen de actividad. b: La variación en el ruido relativo diario RMS en la posición de FRB 180916.J0158 + 65, representado como puntos coloreados con incertidumbres, medido utilizando una colección de púlsares detectados por CHIME / FRB. No detección de la fuente en algunos, pero no todas, las épocas predichas probablemente se deban a cero exposiciones a la fuente o baja sensibilidad en esa época Existe una exposición claramente significativa y una sensibilidad nominal a la fuente.
Científicos determinan el patrón
Dongzi Li, astrofísico de la Universidad de Toronto, y sus colegas encontraron el patrón en los datos del Experimento de Mapeo de Intensidad de Hidrógeno Canadiense, o CHIME, radiotelescopio en Columbia Británica. Determinaron que el FRB emite alrededor de una o dos ráfagas de radio por hora durante cuatro días y luego se queda en silencio durante poco más de 12 días antes de repetir el ciclo.
«Esto es muy significativo», dice Duncan Lorimer, astrofísico de la Universidad de West Virginia en Morgantown y co-descubridor del primer FRB (SN: 7/25/14). «Potencialmente nos llevará en una dirección interesante para llegar al fondo de estos repetidores».
Una posible explicación de la periodicidad es que el FRB está orbitando algo más, tal vez una estrella o un agujero negro. En ese caso, el período de 16 días podría revelar con qué frecuencia la fuente de las ondas de radio apunta hacia la Tierra.
Alternativamente, los vientos estelares pueden aumentar o bloquear periódicamente los pulsos de radio. Los vientos también podrían explicar por qué cada ciclo de 16 días produce ráfagas: si el compañero ocasionalmente arroja más material de lo habitual, eso podría enmascarar la señal del FRB.
Cualquiera de las dos explicaciones implica que los FRB que se repiten, o al menos este, pueden combinarse con algo más.
Siguen analizando el fenómeno
Li y sus colegas no están listos para descartar objetos independientes, donde el período de 16 días podría surgir de la rotación o tambaleo del FRB. Pero ese escenario es un poco más difícil de conciliar con los datos. Por ejemplo, un culpable popular de FRB es un tipo de estrella de neutrones altamente magnética conocida como magnetar. Pero los magnetares conocidos en nuestra galaxia giran una vez cada 12 segundos o menos, señala el equipo, muy lejos de la quincena necesaria para este FRB.
Esta explosión de radio en particular también se remontó recientemente a una región de formación estelar en una galaxia espiral a casi 500 millones de años luz de distancia de la Tierra.
«No hay nada particularmente especial en este repetidor», dice Lorimer. «El hecho de que detectaron periodicidad en este sugiere que los otros también tendrán periodicidad».
En cualquiera de los casos, los investigadores del proyecto esperan encontrar más información relevante sobre esta señal en los próximos meses ahora que tienen un mayor «control» sobre ella. Del mismo modo se buscará encontrar patrones similares en otras señales FRB para analizar mejor cómo se producen, qué las produce y el impacto que pueden tener.
