Señales extraterrestres se repiten en un patrón estricto y aún no sabemos por qué

Después de tomar nuevas observaciones de radio, los astrónomos han descartado la explicación predominante para la naturaleza cíclica de una señal espacial repetitiva particularmente curiosa.

FRBs.

Visualización de ráfagas azules de longitud de onda corta y rojas de longitud de onda larga. (Joeri van Leeuwen).

La señal en cuestión es FRB 20180916B, que se repite con una periodicidad de 16,35 días. Según los modelos existentes, esto podría resultar de interacciones entre estrellas en órbita cercana; sin embargo, las nuevas detecciones, que incluyen observaciones de ráfagas de radio rápidas (FRB) en las frecuencias más bajas hasta el momento, no tienen sentido para un sistema binario de este tipo.

«Se esperaba que los fuertes vientos estelares del compañero de la fuente de FRBs dejaran escapar la mayor parte de la luz de radio azul de longitud de onda corta del sistema. Pero la radio de longitud de onda larga más roja debería bloquearse más, o incluso completamente», dijo la astrofísica Inés Pastor-Marazuela de la Universidad de Amsterdam y ASTRON en Holanda.

«Los modelos de viento binario existentes predijeron que las ráfagas deberían brillar solo en azul, o al menos durar mucho más allí. Pero vimos dos días de ráfagas de radio más azules, seguidas de tres días de ráfagas de radio más rojas. Por eso hemos descartado los modelos originales —algo más debe estar pasando—».

Las FRBs son uno de los misterios más fascinantes del cosmos. Son ráfagas extremadamente cortas de ondas de radio muy poderosas, con milisegundos de duración y que descargan tanta energía como 500 millones de soles en ese tiempo. La mayoría de las fuentes de estas ráfagas que hemos detectado solo se han visto una vez; lo que las hace impredecibles y difíciles de estudiar.

Se han detectado algunas fuentes de FRB que se repiten, aunque la mayoría lo ha hecho de forma errática. FRB 20180916B es una de las dos excepciones que se repiten en un ciclo, lo que lo convierte en un caso excelente para aprender más sobre estos misteriosos eventos.

Las nueve ráfagas detectadas por medio de LOFAR.

El año pasado, también obtuvimos una gran ventaja sobre lo que podría estar causando las FRB: la primera señal de este tipo detectada proveniente de la Vía Láctea. Fue escupida por una magnetar, un tipo de estrella de neutrones con un campo magnético increíblemente poderoso.

Pero eso no significa que el caso esté completamente resuelto. No sabemos por qué algunas FRB se repiten y otras no, por ejemplo —y por qué, para las FRB que se repiten, la periodicidad solo se ha detectado en raras ocasiones—.

Cuando se descubrió que FRB 20180916B se repetía en un ciclo, una de las principales explicaciones fue que la estrella de neutrones que emite la ráfaga estaba en un sistema binario con una órbita de 16,35 días. Si este fuera el caso, entonces las longitudes de onda de radio más largas y de baja frecuencia deberían ser alteradas por el viento cargado de partículas que rodean al binario.

Pastor-Marazuela y sus colegas utilizaron dos telescopios para realizar observaciones simultáneas de la FRB: el radiotelescopio Low Frequency Array (LOFAR) y el radiotelescopio Westerbork Synthesis, ambos con sede en los Países Bajos. Cuando analizaron los datos, encontraron longitudes de onda más rojas en los datos de LOFAR, lo que significa que los vientos binarios NO podían estar presentes para bloquearlos.

Radiotelescopio Westerbork Synthesis. Crédito: Joeri van Leeuwen.

Tampoco, en realidad, podrían hacerlo otros mecanismos de absorción o dispersión de baja frecuencia, como las densas nubes de electrones.

«El hecho de que algunas ráfagas de radio rápidas vivan en entornos limpios, relativamente despejados por una densa neblina de electrones en la galaxia anfitriona, es muy emocionante», dijo el astrónomo Liam Connor de la Universidad de Amsterdam y ASTRON. «Estas ráfagas de radio tan rápidas y evidentes nos permitirán cazar la escurridiza materia bariónica que permanece desaparecida en el Universo».

Entonces, si se descarta la explicación binaria, ¿qué podría estar causando la periodicidad? Bueno, la explicación de una civilización extraterrestre no está fuera de la mesa, pero antes que ella los astrónomos obviamente tienen otras favoritas —y menos incómodas—.

Una explicación sugerida el año pasado involucra un solo objeto, como un magnetar giratorio o un púlsar. Se pensó que esto era un ajuste más pobre para los datos que el viento binario de partículas cargadas, ya que esos objetos tienen una rotación oscilante que produce periodicidad, y se sabe que ninguno se tambalea tan lentamente.

Representación artística de un magnetar.

Pero con el viento binario fuera de la mesa, gracias a las observaciones de LOFAR y Westerbork, una magnetar que se tambalea lentamente está de vuelta en ella. Y esto sugiere que todavía tenemos bastante que aprender sobre los magnetares y las FRB.

«Una magnetar aislado que gira lentamente explica mejor el comportamiento de lo que descubrimos», admitió Pastor-Marazuela. «Se siente muy parecido a ser un detective: nuestras observaciones han reducido considerablemente qué modelos de ráfagas de radio rápidas pueden funcionar».

La investigación se ha publicado en Nature.

Fuente: ASTRON. Edición: MP.

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