Hubble encuentra el extraño hogar de la ráfaga de radio rápida más lejana
Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA han encontrado un raro evento extraño en un lugar extraño
Una Fast Radio Burst (FRB) es una explosión fugaz de energía que puede, durante unos milisegundos, eclipsar a una galaxia entera. En los últimos años se han detectado cientos de FRB. Aparecen por todo el cielo como flashes de cámaras en un evento en un estadio, pero las fuentes detrás de estos intensos estallidos de radiación siguen siendo inciertas.
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| Una imagen del Telescopio Espacial Hubble de la galaxia anfitriona de una ráfaga de radio rápida excepcionalmente poderosa, FRB20220610A. La sensibilidad y nitidez del Hubble revelan un grupo compacto de múltiples galaxias que pueden estar en proceso de fusionarse. Existieron cuando el Universo tenía sólo 5 mil millones de años. FRB 20220610A fue detectado por primera vez el 10 de junio de 2022 por el radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) en Australia Occidental, y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile confirmó que provenía de un origen distante. [Descripción de la imagen: esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra un campo de galaxias distantes azules, rojas, naranjas, amarillas y blancas contra el fondo negro del espacio.] Crédito: NASA, ESA, STScI, Alexa Gordon (Universidad Northwestern) |
Este FRB es particularmente extraño porque entró en erupción en la mitad del Universo, lo que lo convierte en el más lejano y poderoso detectado hasta la fecha.
Y si eso no es lo suficientemente extraño, simplemente se volvió más extraño según las observaciones de seguimiento del Hubble después de su descubrimiento. La FRB brilló en lo que parece un lugar improbable: un conjunto de galaxias que existían cuando el Universo tenía sólo 5 mil millones de años. Se han encontrado FRB anteriores en galaxias aisladas.
FRB 20220610A fue detectado por primera vez el 10 de junio de 2022 por el radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) en Australia Occidental, y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile confirmó que provenía de un origen distante. Es cuatro veces más energético que los FRB más cercanos. Esto podría desafiar los modelos de lo que produce los FRB. ¿O podría ser un efecto de selección en el que sólo se pueden detectar FRB muy brillantes en la mitad del Universo?
"Se requirió la gran agudeza y sensibilidad del Hubble para identificar exactamente de dónde venía la FRB ", dijo la autora principal Alexa Gordon de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois. “Sin las imágenes del Hubble, seguiría siendo un misterio si esto se originó en una galaxia monolítica o en algún tipo de sistema interactivo. Son este tipo de entornos, estos extraños, los que nos están impulsando a comprender mejor el misterio de los FRB”.
Las nítidas imágenes del Hubble sugieren que puede haber hasta siete galaxias en camino de fusionarse, lo que también sería muy significativo, dicen los investigadores. Estos grupos de galaxias son raros y es posible que esto condujera a las condiciones que desencadenaron la FRB.
“En última instancia, estamos tratando de responder las preguntas: ¿Qué las causa? ¿Cuáles son sus progenitores y cuáles son sus orígenes? Las observaciones del Hubble proporcionan una visión espectacular de los sorprendentes tipos de entornos que dan lugar a estos misteriosos eventos ”, afirmó el coinvestigador Wen-fai Fong, también de la Universidad Northwestern.
Aunque los astrónomos no tienen un consenso sobre el posible mecanismo detrás de este extraordinario fenómeno, en general se piensa que los FRB deben involucrar algún tipo de objeto compacto, como un agujero negro o una estrella de neutrones. Un tipo extremo de estrella de neutrones se llama magnetar, el tipo de estrella de neutrones más intensamente magnético del Universo. Tiene un campo magnético tan fuerte que, si se ubicara un magnetar a medio camino entre la Tierra y la Luna, borraría la banda magnética de las tarjetas de crédito de todas las personas en el mundo. Mucho peor aún, si un astronauta viajara a unos pocos cientos de kilómetros del magnetar, efectivamente se disolvería, porque cada átomo de su cuerpo se alteraría.
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| Una imagen del Telescopio Espacial Hubble de la galaxia anfitriona de una ráfaga de radio rápida excepcionalmente poderosa, FRB20220610A. La sensibilidad y nitidez del Hubble revelan un grupo compacto de múltiples galaxias que pueden estar en proceso de fusionarse. Existieron cuando el Universo tenía sólo 5 mil millones de años. FRB 20220610A fue detectado por primera vez el 10 de junio de 2022 por el radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) en Australia Occidental, y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile confirmó que proviene de un origen distante. [ Descripción de la imagen : Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra un campo de galaxias distantes azules, rojas, naranjas, amarillas y blancas contra el fondo negro del espacio. En el centro de la imagen, un recuadro blanco con la etiqueta “Galaxia anfitriona de FRB 20220610A” se acerca a un grupo reducido de varias galaxias de diversas formas elípticas (en el extremo derecho). La flecha blanca dentro del cuadro insertado apunta a la galaxia anfitriona de la excepcionalmente poderosa y rápida ráfaga de radio 20220610A detectada dentro de este grupo de galaxias.]Crédito: NASA, ESA, STScI, Alexa Gordon (Universidad Northwestern) |
Los posibles mecanismos implican algún tipo de terremoto estelar discordante o, alternativamente, una explosión causada cuando las líneas retorcidas del campo magnético de un magnetar se rompen y se vuelven a conectar. Un fenómeno similar ocurre en el Sol, provocando erupciones solares, pero el campo de un magnetar es un billón de veces más fuerte que la magnetosfera del Sol. El chasquido generaría un destello de FRB, o podría generar una onda de choque que incinere el polvo circundante y caliente el gas hasta convertirlo en plasma.
Podría haber varios tipos de magnetares. En un caso, podría ser un objeto en explosión que orbita alrededor de un agujero negro rodeado por un disco de material. Otra alternativa es un par de estrellas de neutrones en órbita cuyas magnetosferas interactúen periódicamente, creando una cavidad donde puedan tener lugar las erupciones. Se estima que los magnetares están activos durante unos 10.000 años antes de asentarse, por lo que se esperaría que se encontraran donde se está produciendo una tormenta de nacimiento de estrellas. Pero este no parece ser el caso de todos los magnetares.
En un futuro próximo, los experimentos con FRB aumentarán su sensibilidad, lo que conducirá a una tasa sin precedentes en el número de FRB detectados a estas distancias. Hubble desempeñará un papel crucial en la caracterización de los entornos en los que se producen estos FRB. Los astrónomos pronto descubrirán cuán especial era el entorno de este FRB.
"Sólo tenemos que seguir encontrando más de estos FRB, tanto cercanos como lejanos, y en todos estos diferentes tipos de entornos", dijo Gordon.
Los resultados se presentarán en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans, Luisiana.
Más información
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
Crédito de la imagen: NASA, ESA, STScI, Alexa Gordon (Universidad Northwestern)
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Contactos
Bethany Downer
Directora de Comunicaciones Científicas de la ESA/Hubble
Correo electrónico: Bethany.Downer@esahubble.org
Publicado en ESA/Hubble el 9 de enero del 2024, enlace publicación.
