Astrónomos detectan ráfaga de radio rápida más lejana jamás registrada

Un equipo internacional ha detectado una explosión remota de ondas de radio cósmicas que dura menos de un milisegundo.

Representación artística de una FRB sin precedentes. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

Esta ráfaga de radio rápida (FRB) es la más lejana jamás registrada. Su origen fue identificado por el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en una galaxia tan distante que su luz tardó 8.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Además, esta FRB es una de las más energéticas jamás observadas; en una fracción minúscula de segundo, liberó una cantidad equivalente a la emisión total del Sol durante 30 años.

El descubrimiento de la ráfaga, denominada FRB 20220610A, se realizó en junio del año pasado mediante el telescopio de radio ASKAP en Australia, superando en un 50 % el récord de distancia previo del equipo.

«Utilizando la matriz de antenas de ASKAP, pudimos determinar con precisión el punto de origen de la ráfaga», comentó Stuart Ryder, astrónomo de la Universidad Macquarie en Australia y coautor principal del estudio publicado hoy en Science. «Luego utilizamos el VLT de ESO en Chile para buscar la galaxia de origen, descubriendo que es más antigua y está aún más lejos que cualquier otra fuente de FRB encontrada hasta la fecha, posiblemente dentro de un pequeño grupo de galaxias fusionadas».

Peso cósmico

Este hallazgo confirma que las FRB pueden utilizarse para medir la «materia perdida» entre las galaxias, proporcionando una nueva manera de «pesar» el universo.

Los métodos actuales para estimar la masa del universo están arrojando respuestas contradictorias y desafiando el modelo cosmológico estándar.

Observaciones ópticas e infrarrojas de la galaxia anfitriona de FRB 20220610A. Crédito: S.D. Ryder et al.

«Si contamos la cantidad de materia normal en el universo —es decir, los átomos de los que todos estamos hechos—, encontramos que más de la mitad de lo que debería estar presente actualmente está desaparecido», dijo Ryan Shannon, profesor en la Universidad de Tecnología Swinburne en Australia, quien también copresidió el estudio. «Creemos que la materia faltante se encuentra en el espacio entre las galaxias, pero puede ser tan caliente y difusa que resulta imposible de detectar con técnicas convencionales».

«Las ráfagas de radio rápidas detectan este material ionizado. Incluso en un espacio que está casi perfectamente vacío, pueden “ver” todos los electrones, lo que nos permite medir cuánta materia hay entre las galaxias», añadió.

Materia perdida

Encontrar FRBs distantes es clave para medir con precisión la materia perdida del universo, como lo demostró el fallecido astrónomo australiano Jean-Pierre Macquart en 2020.

«Demostró que cuanto más lejos está una ráfaga de radio rápida, más gas difuso revela entre las galaxias. Esto se conoce ahora como la relación Macquart. Algunas ráfagas de radio rápidas recientes parecían romper esta relación. Nuestras mediciones confirman que la relación Macquart se mantiene incluso más allá de la mitad del universo conocido», señaló Ryder.

Observaciones de radio de FRB 20220610A. Crédito: S.D. Ryder et al.

«Aunque todavía no sabemos qué causa estas enormes explosiones de energía, el estudio confirma que las ráfagas de radio rápidas son eventos comunes en el cosmos y que podremos utilizarlas para detectar la materia entre las galaxias y comprender mejor la estructura del universo», concluyeron los investigadores.

Este resultado representa el límite de lo que es alcanzable con los telescopios actuales, aunque los astrónomos pronto contarán con herramientas para detectar explosiones aún más antiguas y lejanas, identificar las galaxias de origen y medir la materia perdida del cosmos.

El SKA (Square Kilometre Array) está construyendo actualmente dos telescopios de radio en Sudáfrica y Australia capaces de detectar miles de FRBs, incluidas las más lejanas que no pueden ser detectadas con las instalaciones actuales. El Extremely Large Telescope de ESO, un telescopio de 39 metros en construcción en el desierto de Atacama en Chile, será uno de los pocos telescopios capaces de estudiar las galaxias de origen de las ráfagas incluso más distantes que FRB 20220610A.

Fuente: ESO. Edición: MP.