El análisis de un magnetar podría obligarnos a redefinir el concepto de las FRB

Una peculiar estrella a 16 700 años luz podría dar la siguiente pista en nuestra comprensión sobre las FRB.

El análisis de un magnetar podría obligarnos a redefinir el concepto de las FRB

Los astrónomos acaban de descubrir dos ráfagas rápidas de radio que no se ajustan al perfil de FRB que se mantiene en la actualidad.

Una estrella magnetizada — o magnetar — a 16 700 años luz podría habernos dado una pista para resolver el misterio acerca de las ráfagas rápidas de radio (FRB).

En los datos de las observaciones del magnetar 1E 1547.0-5408, tomados en 2009, los astrónomos acaban de descubrir un par de ráfagas de emisión de radio que son increíblemente similares a las detectadas en SGR 1935+2154, otro magnetar que a principios de 2020 su detectada como proveniente de nuestra propia galaxia.

1E 1547.0-5408 está un poco fuera de la defnición de ráfagas de radio rápidas, ya que la norma actual es que estos eventos provienen de regiones extragalácticas. Por eso, según el astrónomo Gianluca Israel, del Observatorio Astronómico de Roma, afirma que la definición debería “estirarse” un poco.

“Los nuevos descubrimientos, tanto en 1E 1547.0-5408 como de SGR 1935+2154, han cambiado la definición de FRB en sí. El escenario emergente es el de un continuo de propiedades y energías de ráfagas de radio, llenando el vacío hueco entre los pulsos gigantes en radio púlsares ‘ordinarios’ y FRB“, explicó a Science Alert.

A todo esto, ¿qué es un FRB? Respuesta rápida, aún no lo sabemos.

En 2007, Duncan Lorimer y su estudiante, David Narkevic, descubrieron la primera ráfaga rápida de radio, llamada 010724.

Lo hicieron mientras analizaban los datos de archivo de los distintos estallidos de energía transitoria astronómica, tales como púlsares o estallidos de rayos gamma. Sin embargo, entre la información encontraron un sonido de radio que descendió en frecuencia durante 15 milisegundos.

Desde ese día a la fecha, hemos detectado más de 100 FRB únicas y más de 20 FRB repetitivas.

Para explicar su aparición los astrónomos propusieron diferentes teorías: desde batallas de extraterrestres (descartada rápidamente), hasta estrellas de neutrones de rápida rotación, agujeros negros u otros eventos de índole “similar”.

Y en esto no somos precisos sencillamente porque aún no sabemos su origen exacto.

No obstante, una de las principales teorías sobre el origen de los FRB vienen con predicciones de otras emisiones que deberían complementar el destello de radio. El nacimiento de una estrella de neutrones magnetizada, por ejemplo, debería producir no solo el estallido de radio, sino también un resplandor.

Representación artística de un magnetar. Crédito: ESO/L. Calçada

No tener una idea clara sobre la causa de las FRB ha hecho que sea casi imposible fijar su origen.

Pero a finales del mes de abril de este año, el magnetar SGR 1935+2154 lanzó una poderosa explosión (denominada FRB 200428) que encajaba con el perfil — un pico de radio de apenas milisegundos de duración, pero tan potente que podría haberse detectado fácilmente desde otra galaxia.

El evento fue confirmado formalmente como un FRB a principio de noviembre.

Desde entonces, ha estado emitiendo varias ráfagas rápidas de radio menos potentes, pero aún coincidentes con el perfil que tenemos de los FRB.

Y aquí es donde entra en escena la importancia de 1E 1547.0-5408.

Este magnetar, conocido por su gran emisión de radiación en rayos X, gamma y ondas de radio, ha tenido al menos tres brotes para destacar en 2007, 2008 y 2009.

Dado a que estos eventos son extremadamente inusuales, los astrónomos lo registraron con énfasis, pero no fue considerado como una FRB ya que en aquel entonces casi no se hablaba del concepto (recordemos que fueron descubiertas en 2007).

"Las FRB estaban siendo descartadas como artefactos de origen terrestre. Básicamente, se las consideraba 'perytons'", agrega Israel.

En la comunidad científica, se utiliza el término perytons para referirse a “tontera”. Proviene  de una ráfaga de radio de duración de unos pocos milisegundos que captó el radiotelescopio Parkes, en Australia, en 1998. Se debió a la apertura prematura de una puerta del horno de microondas que funcionaba en el lugar. Toma su nombre de una criatura mítica de Jorge Luis Borges.

Israel agrega que “en el púlsar, nos centramos en tratar de entender la magnetósfera de la estrella de neutrones, que es un misterio tan complicado y fascinante como la naturaleza misma de los FRB. En particular, en ese momento asociarlo con una FRB habría sido una locura“.

Sin embargo, luego del descubrimiento de SGR 1935+2154, Israel y sus colegas decidieron re-analizar los datos recopilados por el observatorio Parkes, el observatorio de Rayos X Chandra (NASA) y el XMM-Newton (ESA), cuando 1E 1547.0-5408 estaba experimentando su máxima actividad en 2009.

Ese año, se detectaron dos ráfagas de ondas de radio. La primera fue de 200 milisegundos y, aproximadamente un segundo después, llegó el estallido de rayos X. El segundo evento tuvo casi la misma longitud y fue más débil.

Ambos picos fueron más largos y débiles que las ráfagas de radio rápidas, pero la fuerza de las ráfagas más débiles de SGR 1935+2154 fueron similares a las de 1E 1547.05408.

Lo anterior sugiere que puede haber alguna variación en las ráfagas de radio rápidas; que, a su vez, podría ayudar a restringir los mecanismos que las causan.

Según se explica en el estudio, “la escasez de FRB extremadamente brillantes observadas por magnetares en nuestra galaxia (por ahora hubo solo uno), está sugiriendo que las FRB no repetitivas podrían estar asociadas a magnetares. En este escenario, dado a la tasa de ocurrencia intrínseca de estos eventos, hemos visto solo una ráfaga.

Asimismo, se explica que es muy poco probable que haya muchos otros eventos de este tipo escondidos en datos antiguos.

La idea, según el equipo que lidera Israel, es prestar especial atención a las próximas FRB que detectemos, con la intención de lograr construir un catálogo de ráfagas rápidas de radio que permitirían ordenarlas en fuerza y duración.

“Incluso si las ráfagas más débiles y largas en última instancia emergen de un comportamiento típico de magnetar, diferente a las poderosas ráfagas que pueden estallar a millones de años luz, sabremos más de lo que sabíamos antes”, finaliza.

Fuente: Science Alert

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