Un equipo internacional de científicos dirigido por investigadores de la Universidad McGill ha proporcionado la evidencia más sólida hasta el momento de que algunas ráfagas de radio rápidas (FRB) se originan en estrellas de neutrones, los densos restos de estrellas masivas que explotaron como supernovas. Al analizar las señales de radio de FRB individuales, este estudio proporciona nuevos conocimientos sobre estas misteriosas ráfagas de ondas de radio de milisegundos de duración provenientes del espacio, lo que mejora nuestra comprensión de uno de los fenómenos más desconcertantes del universo.
"Este resultado reafirma sospechas de larga data sobre la conexión entre los FRB y las estrellas de neutrones", dijo Ryan Mckinven, investigador doctoral en el Departamento de Física de la Universidad McGill y autor correspondiente del estudio publicado en Nature. "Sin embargo, nuestros hallazgos también desafían los modelos teóricos populares, proporcionando evidencia de que la emisión de radio ocurre mucho más cerca de las estrellas de neutrones de lo que se pensaba anteriormente".
Los FRB liberan tanta energía en unos pocos milisegundos como lo hace el sol en un día entero. Los científicos han detectado miles de explosiones de este tipo desde su descubrimiento en 2007, pero sus orígenes y mecanismos siguen siendo difíciles de alcanzar. El estudio de Mckinven utilizando el radiotelescopio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) encontró que el comportamiento de las señales FRB tiene sorprendentes similitudes con el de los púlsares, una clase bien estudiada de estrellas de radio neutrones.
Las señales FRB suelen tener propiedades altamente polarizadas, lo que significa que las ondas de radio oscilan principalmente en una dirección específica y bien definida. Al estudiar la polarización de la señal de los FRB, el equipo de Mckinven observó que su ángulo cambiaba dramáticamente durante los 2,5 milisegundos de duración de la explosión, lo cual es típico de los púlsares pero poco común en los FRB. Esta sorprendente característica inicialmente hizo sospechar que la señal podría provenir de un púlsar mal clasificado en la Vía Láctea. Sin embargo, análisis posteriores confirmaron que la FRB se originó en una galaxia a millones de años luz de distancia.
"Las mediciones de polarización son una de las pocas herramientas que tenemos para detectar estas fuentes distantes", explica McGinn. "Es probable que este resultado inspire estudios de seguimiento de comportamiento similar en otros FRB e impulse esfuerzos teóricos para conciliar las diferencias en sus señales de polarización".
Esta investigación destaca el valor del telescopio CHIME en Penticton, Columbia Británica, conocido por su capacidad incomparable para detectar miles de FRB por día. La gran cantidad de datos de CHIME permite a los científicos identificar señales únicas como ésta, lo que contribuye a una amplia comprensión de los FRB.
"Este es un paso más hacia desentrañar un profundo misterio cósmico. Los FRB están en todas partes, pero su verdadera naturaleza sigue siendo en gran medida desconocida. Cada descubrimiento que hacemos sobre sus orígenes abre una nueva ventana a la dinámica del universo".
En un estudio del mismo FRB publicado en el mismo número de Nature, el investigador principal del MIT, Kenzie Nimmo, proporcionó más apoyo a la conjetura de la estrella de neutrones.
"Descubrimos que este FRB exhibe un 'brillo' similar a las estrellas que titilan en el cielo nocturno. La observación de este parpadeo sugiere que la región de origen del FRB debe ser muy pequeña. Aunque el FRB se origina a 200 millones de años luz de distancia, identificamos el punto de emisión en menos de 10.000 kilómetros de tamaño". "Esta extraordinaria precisión revela que la FRB debe haberse originado en el intenso entorno magnético alrededor de las estrellas de neutrones, uno de los entornos más extremos del universo", dijo Nimmo.
En conjunto, la investigación dirigida por McGinn y Nimmo proporciona pruebas sólidas de que este y otros FRB se originan a partir de estrellas de neutrones.
"Estas observaciones proporcionan una visión poco común de lo que podemos ver", dijo Aaron Pearlman, investigador postdoctoral del Premio Banting en el Departamento de Física de la Universidad McGill y el Instituto Trottier de Estudios Espaciales y coautor del estudio dirigido por McGinn y Nimmo. "
Compilado de /ScitechDaily