Detectan 25 ráfagas de radio que se repiten misteriosamente por el universo

Al igual que las ondas gravitacionales (GW) y los estallidos de rayos gamma (GRB), los estallidos rápidos de radio (FRB) son uno de los fenómenos astronómicos más potentes y misteriosos de la actualidad. Estas repeticiones transitorias consisten en estallidos que emiten más energía en un milisegundo que el Sol en tres días. La mayoría de las explosiones duran apenas milisegundos, pero 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 su estudio.

Uno de los principales observatorios es el Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un radiotelescopio de última generación situado 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, investigador postdoctoral del Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics y autor principal del nuevo estudio, cada FRB se describe por su posición en el cielo y una cantidad conocida como su Medida de Dispersión (DM). Esta medida se refiere al retardo de las frecuencias altas a las bajas causado por las interacciones de la ráfaga con la materia 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 agrupación que busca múltiples eventos colocalizados en el cielo con DMs similares. «Podemos medir la posición en el cielo y la dispersión de la ráfaga de radio rápida con una precisión que depende del diseño del telescopio utilizado», explica Pleunis.

«El algoritmo de agrupación tiene en cuenta todas las ráfagas de radio rápidas que ha detectado el telescopio CHIME y busca agrupaciones de FRB que tengan 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 previamente

De las más de 1.000 FRB detectadas hasta la fecha, sólo 29 se identificaron como de naturaleza repetitiva. Es más, prácticamente todas las FRB repetitivas se repetían de forma irregular. La única excepción es FRB 180915, descubierta por investigadores de CHIME en 2018 (y sobre la que se informó en 2020) y pulsa cada 16,35 días. Con la ayuda de este nuevo algoritmo, la colaboración CHIME/FRB detectó 25 nuevas fuentes repetitivas, casi duplicando el número disponible para su estudio. Además, el equipo observó algunos rasgos muy interesantes que podrían aportar información sobre sus causas y características.

Como añadió Pleunis: "cuando contamos cuidadosamente 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 sólo 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 muestren estallidos 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».