la señal de FRB proveniente de nuestra galaxia se está repitiendo

El primer objeto dentro de la Vía Láctea capturado emitiendo ráfagas rápidas de radio (FRBs), ahora es oficialmente un repetidor.

En un nuevo artículo revisado por pares, el magnetar SGR 1935+2154 ha sido descrito emitiendo más señales de radio, que se suman a las ya detectadas anteriormente este año y son consistentes con aquellas observadas en fuentes extragalácticas.

Sin embargo, las nuevas señales no tienen la misma fuerza. Esto sugiere que podría haber más de un proceso dentro de los magnetares que sean capaces de producir estas enigmáticas explosiones, y que SGR 1935+2154 podría ser un sueño hecho realidad, un excelente laboratorio para comprenderlos.

Las ráfagas rápidas de radio (FRBs por sus siglas en inglés) han sido un rompecabezas desde su descubrimiento en 2007. Son explosiones de energía extremadamente poderosas en frecuencias de radio, que apenas duran milisegundos. Y hubo varias dificultades importantes para escudriñar su origen —es más, se sospecha que varias fuentes serían capaces de emitirlas—.

Hasta abril de este año, las FRBs solo se habían detectado provenientes de fuera de la Vía Láctea, a millones de años luz de distancia, demasiado lejos para hacer más que, como mucho, rastrearlas hasta una región general en otra galaxia. Para la mayoría de ellas, empero, ni siquiera hemos sido capaces de hacer eso.

Y aunque se han detectado algunas que se repiten, la mayoría de las fuentes de FRB solo se han detectado una sola vez y sin previo aviso, lo que las hace increíblemente difíciles (pero no imposibles) de rastrear.

FRB local

El 27 de abril de 2020, se registró una estrella muerta y altamente magnetizada dentro de nuestra propia galaxia, a solo 30.000 años luz de distancia, emitiendo una ráfaga de ondas de radio increíblemente poderosa y de milisegundos de duración.

Una vez que se corrigió la señal para la distancia, los astrónomos descubrieron que no era tan potente como los FRB extragalácticos, pero todo lo demás se ajustaba al perfil. El evento se confirmó oficialmente como FRB a principios de este mes y se le dio un nombre: FRB 200428.

Desde entonces, los astrónomos han estado atentos al FRB 200428. Y, efectivamente, el 24 de mayo de 2020, el radiotelescopio de síntesis Westerbork en los Países Bajos captó dos ráfagas de radio de dos milisegundos de duración del magnetar, con 1,4 segundos de diferencia.

El radiotelescopio esférico de quinientos metros de apertura (FAST) en China también detectó una señal FRB mucho más débil el 3 de mayo.

Y estas tres nuevas señales ya nos están diciendo mucho, como se describe en un artículo con autoría principal del astrofísico Franz Kirsten de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia.

Las ráfagas iniciales de abril de FRB 200428 fueron extremadamente brillantes: una fluencia combinada de 700 milisegundos kilojansky. Las tres señales de seguimiento fueron mucho más débiles. La detectada por FAST fue la más débil de todas, con 60 milisegundos jansky. Las dos señales de Westerbork fueron 110 y 24 milisegundos jansky respectivamente.

Esa es una potencia de señal bastante fluctuante, y no está claro el porqué.

«Suponiendo que un solo mecanismo de emisión es responsable de todas las ráfagas de radio informadas para SGR 1935+2154, tiene que ser de un tipo donde la tasa de ráfagas sea casi independiente de la cantidad de energía emitida en más de siete órdenes de magnitud», escribieron los investigadores en su artículo. «Alternativamente, diferentes partes del cono de emisión podrían cruzar nuestra línea de visión si la dirección del haz cambia notablemente con el tiempo».

Misterio en rayos X

Se sabe que SGR 1935+2154 atraviesa períodos de actividad de rayos X; algo bastante normal para una magnetar. Pero el primer FRB, el del 28 de abril, también estuvo acompañado por un destello de rayos X, algo que nunca antes se había visto en un FRB. Las tres nuevas señales, sin embargo, no mostraron signos de contrapartes de rayos X.

Y, cuando el equipo trabajó en la dirección opuesta, estudiando los datos de rayos X del magnetar para tratar de vincularlo con sus contrapartes de radio, tampoco encontraron nada allí.

«Por lo tanto, parece que la mayoría de los estallidos de rayos X/rayos gamma no están asociados con la emisión de radio pulsada», precisaron los investigadores. «Los parámetros y fluencias que medimos para las ráfagas de rayos X son consistentes con los valores típicos observados para SGR 1935+2154, encajando con la idea de que las ráfagas de radio están asociadas con ráfagas atípicas de rayos X más duros».

Y quedan algunas preguntas. Ciertas fuentes de ráfagas rápidas de radio exhiben periodicidad, un patrón, en sus señales.

Eso no ha sido observado en SGR 1935+2154. Es posible que no tengamos suficientes datos. Es posible que esos FRB periódicos estén en sistemas binarios. Y es eminentemente posible que los magnetares sean solo una fuente de FRB, y quedan otras por descubrir.

Más datos

Pero el magnetar aún tiene más que decirnos.

El 8 de octubre de 2020, se registró escupiendo tres ráfagas de radio más, en un período de tres segundos. Esos datos aún están en análisis, pero marcan el comienzo de una buena colección de señales que podrían ayudarnos a buscar patrones o pistas sobre el comportamiento del magnetar que los escupe (otro artículo reciente sugiere que los terremotos del magnetar son los responsables).

«Entonces, SGR 1935+2154 no es un análogo perfecto de la población extragaláctica de FRB. No obstante, los magnetares pueden explicar de manera plausible los diversos fenómenos observados en las FRB», dicen los autores.

«Quizás las fuentes de FRB distantes y periódicamente activas son más brillantes y activas porque son sustancialmente más jóvenes que SGR 1935+2154 y porque sus magnetosferas son perturbadas por el viento ionizado de un compañero cercano. De manera similar, tal vez las FRB que no se repiten son más antiguas, no-interactivas, y por ende menos activas. La caracterización detallada de los entornos locales FRB es fundamental para investigar estas posibilidades», concluyen.

La investigación se ha publicado en Nature Astronomy.

Fuente: ScienceAlert. Edición: MP.