Investigación en Astronomía

Detectan rápidos estallidos de radio en nuestra Galaxia

La identificación de una fuente productora de ráfagas de radio de muy corta duración en la Vía Láctea se presenta en tres artículos en la revista Nature. Los estudios apuntan a que un magnetar, una estrella de neutrones con un campo magnético muy intenso, se hallaría tras este fenómeno.

Reproducción artística de un magnetar.

Uno de los fenómenos más estudiados en astrofísica a día de hoy son las denominadas fuentes transitorias, objetos astrofísicos que no presentan una emisión permanente en el tiempo sino que emiten luz de forma breve, intensa y repentina. Entre ellos destacan las ráfagas de radio rápidas (o FRBs, su acrónimo en inglés), que se conocen desde 2007 pero cuyo origen es aún incierto.

Tres estudios que se publican simultáneamente en la revista Nature, uno de ellos con participación de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), difunden la detección de este tipo de ráfagas y su seguimiento desde distintos observatorios, tanto terrestres como espaciales; los resultados sugieren que se originaron en un magnetar, una estrella de neutrones con un campo mágnetico muy intenso, situado en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Ráfagas de radio impredecibles y de muy corta duración

Conocer la fuente de las ráfagas de radio rápidas, fundamental para comprender la física subyacente, constituye un desafío: son impredecibles y de muy corta duración (apenas unos milisegundos), de modo que su detección precisa de telescopios que realicen cartografiados de grandes regiones del cielo. Existen numerosas hipótesis sobre su naturaleza, pero uno de los candidatos claros son las estrellas de neutrones, objetos muy compactos y de rápida rotación que surgen cuando una estrella muy masiva expulsa su envoltura en una explosión de supernova. Se trata de fuentes extremadamente intensas, y la mayoría de las detectadas hasta la fecha apuntan a que se trata de objetos extragalácticos, situados fuera de la Vía Láctea.

Los tres estudios independientes que se publican ahora sugieren que un magnetar, una estrella de neutrones con un campo magnético extremadamente intenso, es la fuente originaria de las rápidas ráfagas de radio denominada FRB 200428. Pero se trataría de una fuente local, situada en la Vía Láctea.

Un magnetar dentro de la Vía Láctea

El 28 de abril de 2020, los observatorios CHIME (Canadá) y STARE2 (Estados Unidos) detectaron una ráfaga de radio rápida procedente de la misma región del cielo. Los dos equipos la asociaron a un magnetar ya conocido, denominado SGR 1935+2154 y localizado en nuestra propia Galaxia, y que además coincidió en el tiempo con una explosión de rayos X procedente del mismo objeto.

Esa región del cielo fue monitoreada por el radiotelescopio FAST (China) y, aunque no detectó el objeto en radio, realizó observaciones profundas imponiendo límites superiores estrictos en la emisión en radio durante veintinueve ráfagas de rayos gamma altamente energéticos producidos por el magnetar, lo que implica que las rápidas ráfagas de radio asociadas con las ráfagas cortas de rayos gamma son extremadamente inusuales.

Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) Alberto J. Castro-Tirado y Youdong Hu participan en uno de los artículos con observaciones de la región del magnetar tomadas con red de telescopios robóticos BOOTES, cuyo desarrollo encabeza el IAA-CSIC. En particular, los datos de BOO-2 (Málaga), BOO-3 (Nueva Zelanda) y BOO-4 (China) impusieron límites a la emisión óptica incluso de manera simultánea a la radio, lo que ha podido resultar en un modelo más adecuado del entorno del magnetar y de los procesos físicos subyacentes.

Este trabajo muestra la importancia de la cooperación científica internacional, así como de la cobertura del cielo desde múltiples ubicaciones, y estos hallazgos apuntan a que los magnetares podrían ser los responsables de una considerable fracción de estas rápidas ráfagas de radio. “Es muy posible que los FRBs tengan que ver con distintos tipos de objetos, al igual que ha sido el caso con las explosiones de rayos gamma, o GRBs, descubiertos hace más de cincuenta años”, apunta Castro-Tirado (IAA-CSIC).

L. Lin et al. «No pulsed radio emission during a bursting phase of a Galactic magnetar». Nature, November, 2020.

*versión en abierto. L. Lin et al.“Stringent upper limits on pulsed radio emission during an active bursting phase of the Galactic magnetar SGRJ1935+2154”

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