Nueva pista sobre la formación de las misteriosas ráfagas rápidas de radio que vienen del cosmos

Los astrónomos arrojan nueva luz sobre la formación de misteriosas ráfagas de radio rápidas (FRB): confirman que los magnetares pueden generarlas, si bien el sitio de emisión y el mecanismo de los pulsos de radio que las acompañan aún no se han identificado.

Los astrónomos han visto cómo el magnetar galáctico SGR J1935+2154 comenzó y dejó de ser un radio púlsar. Permaneció en esta fase durante 13 días, cinco meses después de convertirse en la primera fuente de una ráfaga de radio rápida en la Vía Láctea.

Esto habla a favor de la teoría de que tales explosiones están asociadas con estrellas de neutrones magnetizadas. El artículo que informa de este resultado se publica en la revista Science Advances.

FRB enigmáticas

Las ráfagas rápidas de radio (FRB) se observaron por primera vez hace 16 años (aunque también se conocen eventos más antiguos), y desde entonces se han detectado varios cientos de eventos similares.

Son pulsos muy brillantes de emisión de radio que duran milisegundos. La mayoría de las veces se observan como ráfagas de radio únicas, pero también se conocen como fuentes de ráfagas repetitivas. Además, todas las fuentes están ubicadas en otras galaxias.

Controversia científica

La naturaleza de las ráfagas de radio rápidas sigue siendo un tema de controversia y hay una serie de teorías que las explican.

En 2018, la idea de que pueden producirse estallidos en la magnetosfera de estrellas de neutrones magnetizadas recibió una buena confirmación observacional, pero en abril de 2020 se descubrió el primer candidato a fuente de estallidos rápidos de radio dentro de la misma Vía Láctea, FRB 20200428, que encaja con esta teoría.

Su fuente fue el magnetar SGR J1935+2154, que se encuentra a 21 mil años luz del Sol en el remanente de supernova G57.2+00.8.

Fase de radio púlsar

Un equipo de astrónomos dirigido por Weiwei Zhu, del Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China, informa ahora que observó SGR J1935+2154 en la fase de radio púlsar utilizando el radiotelescopio terrestre FAST.

Las observaciones se llevaron a cabo del 9 al 30 de octubre de 2020 y fueron iniciadas por un mensaje del equipo del radiotelescopio CHIME, que detectó tres ráfagas del magnetar el 8 de octubre.

En este caso, en el periodo de mayo a agosto la fuente no mostró actividad apreciable, solo el 30 de abril y el 24 de mayo se observaron tres ráfagas de radio de luminosidad moderada.

En total, durante 13 días, los científicos registraron 795 pulsos, que se repitieron claramente con un período de 3,2478 segundos.

Sorprendentemente, la fase de los pulsos de radio no coincide con la fase de las pulsaciones de rayos X, en contraste con el episodio de generación de la ráfaga de radio rápida FRB 20200428, mientras que las luminosidades de los pulsos individuales son aproximadamente de ocho a nueve órdenes de magnitud inferiores a las de FRB 20200428 y de otras ráfagas de radio rápidas.

Casi confirmación

Los investigadores sugieren que estos resultados respaldan la idea de que los magnetares podrían ser fuentes de ráfagas de radio rápidas.

Es posible, no obstante, que las ráfagas como las ráfagas de radio rápidas y sus contrapartes de menor luminosidad sean generadas por diferentes mecanismos.

Los pulsos de radio pueden originarse en una región fija de la magnetosfera y son generados por los mecanismos físicos habituales responsables de la emisión de los púlsares de radio.

Las ráfagas de radio, por otro lado, pueden generarse durante fuertes perturbaciones de la magnetosfera y pueden estar asociadas con algunos procesos explosivos; esto puede explicar la ausencia de un período observado para las fuentes de ráfagas de radio rápidas repetitivas.

Referencia

A radio pulsar phase from SGR J1935+2154 provides clues to the magnetar FRB mechanism. Weiwei Zhu et al. Science Advances, 28 Jul 2023, Vol 9, Issue 30. DOI: 10.1126/sciadv.adf6198