El enigma de las ráfagas rápidas de radio que intriga a la ciencia: «Las dudas sobre su origen son enormes»

Ultrarrápidas, enérgicas y misteriosas. Así es como podría definirse en tres adjetivos a las ráfagas rápidas de radio (FRB, por sus siglas en inglés), uno de los fenómenos cósmicos que más intriga a los científicos por su origen incierto y sus características cambiantes. Esta semana, por ejemplo, un equipo de astrónomos ha publicado un estudio sobre una serie de ellas que mostraban cambios de tono hasta ahora nunca observados en este tipo de estallidos, lo que evidencia lo poco que se conocen aún. En esta entrevista, Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional y eminencia española en su ámbito, relata lo que se sabe, y lo que no, acerca de estas extrañas ondas.

–¿Qué son exactamente los FRB y qué es lo que hace que sean tan fascinantes?

–Como su nombre indica, los FRB son ráfagas de ondas de radio ultrarrápidas (de muy corta duración). Estas emisiones se suelen detectar en la banda en torno a los 1400 MHz y son de banda ancha. Se originan pues en algún fenómeno astrofísico esporádico que, generalmente, dura menos de un segundo. Habitualmente tienen una duración de pocos milisegundos, pero son tan energéticos que, en esos milisegundos, pueden radiar tanta energía como el Sol en un día completo. Se localizan y estudian gracias a su detección en radiotelescopios: las ubicaciones de las que proceden son puntos muy localizados del espacio, puntos que recientemente se han identificado en galaxias externas para un puñado de ellos.

Además, recientemente también se han detectado FRB recurrentes, es decir, que emiten pulsos repetitivos. Tanto para los esporádicos como para los repetitivos, se desconoce su origen preciso y, por ello, los FRB constituyen uno de los fenómenos más enigmáticos que estudian los astrónomos hoy en día.

–¿Cuáles son las principales teorías sobre su origen?

–La incertidumbre sobre el origen de los FRB es enorme y el número de teorías que intentan explicarlos sigue multiplicándose. Existen casi tantas teorías como FRB detectados.

Entre las teorías más plausibles se encuentran las que describen los FRB como el producto de una colisión entre dos astros muy compactos; por ejemplo: dos estrellas de neutrones o enanas blancas que se funden en una única estrella o que interactúan entre sí. También tienen muchos adeptos las teorías que postulan el origen en un magnetar o en el colapso de un objeto extremadamente compacto, por ejemplo, una estrella de neutrones supermasiva que se convierte en un agujero negro o las que involucran a los núcleos activos de galaxias.

La hipótesis de que el origen esté en civilizaciones extraterrestres me parece superflua

Para los FRB recurrentes, se piensa en fenómenos de inestabilidad en objetos igualmente masivos, quizás también en parejas. Tampoco se excluye que muchos de los considerados esporádicos pudiesen ser realmente recurrentes, pero que no se hayan detectado otras ráfagas en ellos por falta de sensibilidad en las observaciones.

–Hay quien no descarta incluso que las fuentes sean civilizaciones extraterrestres. ¿Es una opción verosímil?

–Con tal variedad de teorías con fundamento físico donde elegir, la hipótesis de que el origen esté en civilizaciones extraterrestres a mí (como a muchos otros físicos) me parece superflua. En ciencia siempre debemos aplicar el principio de la navaja de Ockham: en igualdad de condiciones, la explicación más simple es la más probable. Y lo más simple, en este caso, es que estemos ante un fenómeno físico como muchos otros que se observan en el universo y que tienen un origen natural.

–El primer FRB se detectó en 2007. ¿Cuál ha sido su historia y qué se ha descubierto sobre ellos desde entonces?

–Efectivamente, en 2007 se detectó la primera ráfaga en un archivo de datos recogidos en 2001 por el radiotelescopio de Parkes (Australia). A este descubrimiento siguieron muchos otros hasta 2018. Casi todos eran fenómenos esporádicos, pero hubo uno de ellos (el denominado FRB121102) que resultó ser repetitivo. Pero solo el FRB180916 (descubierto en 2018) es repetitivo de manera muy regular.

Hoy en día se conocen varios centenares de FRB, con un par de docenas de ellos siendo repetitivos.

–¿Hay algunos cuyo origen se haya descifrado? ¿Por qué es tan difícil hacerlo?

–El mayor problema para el estudio de los FRB es que su posición se suele conocer con muy poca precisión (algo inherente a las observaciones clásicas con radiotelescopios). Así que no es posible identificar en el cielo de qué lugar procede con suficiente precisión, de qué estrella o galaxia. El FRB es tan rápido que no da tiempo a rastrear la zona en la que se originó con otro telescopio más preciso (por ejemplo, las redes de telescopios que operan de manera conjunta en modo interferométrico). Así pues, de los centenares de FRB que se conocen, tan solo se ha podido establecer su origen en galaxias concretas para unos pocos de ellos; la estadística es todavía insuficiente.

Los tres primeros esporádicos que se detectaron proceden de galaxias muy lejanas (a distancias de más de 50.000 millones de años luz) y masivas con poca formación estelar, mientras que FRB121102 procede de una pequeña galaxia enana con un núcleo activo y gran actividad en formación de estrellas. Esto llevó a pensar que quizás los FRB esporádicos procedían de eventos catastróficos en galaxias muy masivas y lejanas, mientras que los repetitivos podían proceder de otro tipo de astro en galaxias con formación estelar.

Sin embargo, hay algún contraejemplo que no encaja en este comportamiento y se necesita seguir adquiriendo datos para encontrar más comportamientos sistemáticos que permitan avanzar para llegar a comprender completamente su origen.