Descubren el origen de las misteriosas señales de radio más cercanas conocidas

Fuente de misteriosas señales de radio: impresión artística de una ráfaga de radio originada en un cúmulo globular, un sistema de estrellas antiguas cercano a la galaxia espiral Messier 81 (M81). Crédito: Daniëlle Futselaar/ASTRON (artsource.nl)
Fuente de misteriosas señales de radio: impresión artística de una ráfaga de radio originada en un cúmulo globular, un sistema de estrellas antiguas cercano a la galaxia espiral Messier 81 (M81). Crédito: Daniëlle Futselaar/ASTRON (artsource.nl)

Científicos tuvieron una extraña sensación de déjà vu cuando observaron de cerca una misteriosa serie de destellos brillantes en una galaxia situada a sólo 12 millones de años luz.

Los destellos, conocidos como ráfagas de Ráfagas rápidas de Radio (FRB), parecen sorprendentemente similares a los destellos encontrados en la nebulosa del Cangrejo. La nebulosa del Cangrejo es un famoso remanente de una antigua explosión estelar, o supernova, que los humanos observaron en 1054 d.C., y que fue registrado por varias culturas distintas. Según los investigadores, los coloridos remanentes han mostrado destellos brillantes y luminosos que se parecen mucho a los FRB recién descubiertos, que se produjeron en la galaxia M81.

"Algunas de las señales que hemos medido son cortas y extremadamente potentes, del mismo modo que algunas señales del púlsar del Cangrejo", dijo en un comunicado Kenzie Nimmo, estudiante de doctorado en astronomía en el Instituto Holandés de Radioastronomía y la Universidad de Ámsterdam, en los Países Bajos.

La explosión de lo que ahora es la nebulosa del Cangrejo fue registrada el 4 de julio de 1054 por astrónomos chinos, que vieron una estrella nueva o "invitada" sobre el cuerno sur de Tauro. La "invitada" brilló en el cielo durante 23 días y fue 6 veces más luminosa que Venus, según registraron los astrónomos. Siguió siendo visible durante casi dos años después de la explosión, y también fue registrada por astrónomos árabes y japoneses.

El remanente era más visible con un telescopio, por lo que la nebulosa restante sólo fue vista por primera vez en 1731 por el astrónomo británico John Bevis. El astrónomo francés Charles Messier la observó de forma independiente 27 años después y la añadió a su ahora famoso catálogo de objetos Messier, designando la nebulosa como Messier 1 o M1.

No fue hasta la década de 1960 cuando los astrónomos observaron una fuente de radio fluctuante que coincidía con la ubicación de la nebulosa del Cangrejo y acabaron determinando que la señal procedía de un púlsar, una especie de estrella de neutrones (a su vez un cadáver estelar superdenso dejado por una supernova) con un fuerte campo magnético.

Observatorio de Radio Effelsberg con el radiotelescopio de 100 m del MPIfR. El telescopio se utilizó simultáneamente para observaciones de púlsares con el sistema de registro de datos PSRIX y para observaciones VLBI dentro de la red de radiotelescopios EVN. Crédito: Norbert Tacken/MPIfR
Observatorio de Radio Effelsberg con el radiotelescopio de 100 m del MPIfR. El telescopio se utilizó simultáneamente para observaciones de púlsares con el sistema de registro de datos PSRIX y para observaciones VLBI dentro de la red de radiotelescopios EVN. Crédito: Norbert Tacken/MPIfR

Pero a pesar de que se conoce la causa de los estallidos de la Nebulosa del Cangrejo y su similitud con los observados en M81, los astrónomos aún no están seguros de lo que ocurre en la galaxia M81. Estas FRB se detectaron por primera vez en enero de 2020, procedentes de la dirección de la constelación de la Osa Mayor.

Hasta la fecha, los FRB se han encontrado principalmente en galaxias repletas de estrellas jóvenes, pero los avistamientos de M81 son una excepción, ya que una red de una docena de antenas parabólicas señaló la fuente de la señal con bastante claridad a un viejo grupo de estrellas conocido como cúmulo globular.

Una de las explicaciones de las FRB es que estos destellos brillantes provienen de magnetares, los imanes más fuertes del universo y otro tipo de remanente de supernova. Esta explicación tiene sentido cuando las estrellas jóvenes son comunes, pero es más difícil cuando se trata de M81, dijeron los investigadores.

"Esperamos que los magnetares sean brillantes y nuevos, y definitivamente no estén rodeados de estrellas viejas", dijo Jason Hessels, de la Universidad de Ámsterdam y de ASTRON, en el comunicado. "Si lo que estamos viendo aquí es realmente un magnetar, entonces no puede haberse formado a partir de la explosión de una estrella joven. Tiene que haber otra forma".

Una posible explicación podría ser que una enana blanca (el núcleo de enfriamiento de una gran estrella calcinada) arrastrara gas de una estrella vecina con mala suerte. Los investigadores sospechan que, con el tiempo, la masa extra podría haber provocado el colapso de la enana blanca hasta convertirse en un magnetar.

En definitiva, aunque los científicos no están seguros de qué causó la señal o por qué es tan similar a la que emana de la nebulosa del Cangrejo, sospechan que la respuesta es algo inusual, ya sea un magnetar inusual, un púlsar inusual u otro fenómeno celeste.

Fuentes, créditos y referencias:

F. Kirsten et al, A repeating fast radio burst source in a globular cluster, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04354-w

K. Nimmo et al, Burst timescales and luminosities as links between young pulsars and fast radio bursts, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-021-01569-9

Fuentes: Sociedad Max Planck, Space

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