Webb mide la distancia a la ráfaga de radio rápida más lejana, lo que sugiere su origen
El récord se remonta a tan solo 3 mil millones de años después del Big Bang.
Descubiertas por primera vez en 2007, las ráfagas de radio rápidas son destellos enigmáticos de emisión de radio de milisegundos de duración provenientes del universo distante. Su origen sigue siendo incierto, sobre todo porque la mayoría se observan una sola vez y no se repiten. Astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA han localizado la galaxia anfitriona de la ráfaga de radio rápida (FRB) más distante observada hasta la fecha. Este hallazgo tiene implicaciones sobre el tipo de evento energético que genera estas ráfagas.
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| La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA logró detectar la galaxia anfitriona de la ráfaga de radio rápida denominada FRB 20240304B, cuya ubicación se muestra con una cruz blanca. Descubrieron que se trata de una pequeña galaxia enana en plena formación estelar. [ Descripción de la imagen: Un campo lleno de pequeñas galaxias de todas las formas contra la negrura del espacio. Unas pocas estrellas blancas brillantes muestran ocho prominentes picos de difracción. Una pequeña galaxia en la parte inferior derecha está resaltada con un recuadro blanco. Un triángulo sombreado se extiende hacia arriba hasta las esquinas de un recuadro más grande que muestra un acercamiento de la región. Dos manchas difusas de color azul claro se encuentran en el centro, con una más grande y brillante en la parte superior. Justo encima de la mancha superior hay una cruz blanca que indica la ubicación donde se detectó una ráfaga de radio rápida.] Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, T. Nanayakkara (USYD). Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI) |
¿Qué misterioso fenómeno es capaz de crear una ráfaga de ondas de radio de milisegundos de duración tan potente que podemos detectarla a miles de millones de años luz de distancia? El origen de estos eventos, conocidos como ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés), sigue siendo incierto.
Un FRB descubierto recientemente contiene una pista. El más distante encontrado hasta la fecha, cuya galaxia anfitriona resultó ser sorprendentemente pequeña y joven. Esto sugiere que hay poco tiempo entre la formación de estrellas en las galaxias y su capacidad para generar FRB. Esto indica que los FRB probablemente son causados por estrellas de neutrones jóvenes conocidas como magnetares. Solo el Telescopio Espacial James Webb pudo detectar y caracterizar la galaxia anfitriona, determinando tanto su distancia como su tamaño.
“Lo que hace interesantes las ráfagas de radio rápidas es que no sabemos qué las genera. Tenemos teorías sobre qué objetos las producen, pero no tenemos pruebas concluyentes”, dijo Manisha Caleb, de la Universidad de Sídney, Australia, autora principal del estudio publicado hoy en la revista Science .
El equipo MeerTRAP utilizó el telescopio MeerKAT para detectar la ráfaga el 4 de marzo de 2024, lo que llevó a su designación como FRB 20240304B. Los datos de radio de esta ráfaga sugerían que era extremadamente distante, posiblemente la más distante observada hasta la fecha. Sin embargo, para confirmar dicha distancia, los astrónomos necesitaban estudiar su galaxia anfitriona. Aunque conocían la ubicación de la FRB con gran precisión, los telescopios terrestres más grandes del mundo no podían observar ninguna galaxia en ese punto del cielo. Por consiguiente, el equipo recurrió al telescopio Webb.
El instrumento NIRCam ( cámara de infrarrojo cercano ) del telescopio Webb detectó una galaxia en la ubicación correcta, y su instrumento NIRSpec ( espectrógrafo de infrarrojo cercano ) proporcionó una medición precisa del corrimiento al rojo de la galaxia [1] : 2,148, que corresponde a un momento de apenas 3 mil millones de años después del Big Bang. La gran mayoría de los FRB detectados hasta la fecha ocurrieron miles de millones de años después en la historia cósmica.
El equipo descubrió que la galaxia anfitriona de FRB 20240304B no era típica de otras galaxias con FRB. La mayoría de las galaxias con FRB son galaxias masivas con formación estelar, pero la galaxia que encontraron era 1000 veces menos masiva de lo que esperaban.
“Pensábamos que sería una galaxia grande y bien formada, con muchas estrellas, y en cambio resultó ser una pequeña galaxia enana, aunque estaba formando estrellas activamente”, dijo Caleb.
“La galaxia anfitriona destaca en toda la muestra de galaxias que tenemos. Y definitivamente no era lo que esperábamos”, dijo Ben Stappers, de la Universidad de Manchester, Reino Unido, coautor del artículo. “Esta combinación de usar el proyecto MeerTRAP en el telescopio MeerKAT para descubrir y localizar estas explosiones distantes y el telescopio Webb para estudiar sus galaxias anfitrionas es muy emocionante”.
La galaxia existió en el apogeo del "mediodía cósmico", un período en la historia del Universo en el que la formación estelar alcanzó su punto máximo. La tasa de formación estelar de la galaxia sugiere que la mayoría de sus estrellas podrían haberse formado en tan solo 30 millones de años.
Esto tiene importantes implicaciones para el origen de las ráfagas de radio rápidas (FRB). Una teoría sugiere que las FRB podrían originarse a partir de la fusión de dos estrellas de neutrones. Sin embargo, se estima que el proceso de acercamiento gradual de las estrellas de neutrones en órbita hasta su colisión dura miles de millones de años. Por consiguiente, cabría esperar que las FRB estuvieran asociadas a galaxias más antiguas con poblaciones estelares más evolucionadas.
Una segunda teoría propone que una ráfaga de radio rápida (FRB) puede originarse a partir de una estrella de neutrones joven y altamente magnética, conocida como magnetar, mediante un mecanismo similar a los terremotos estelares. En ese caso, una vez que una estrella masiva explota como supernova y deja tras de sí un magnetar, una FRB podría producirse con relativa rapidez, sin un gran retardo. Por consiguiente, también se esperaría encontrar FRB en galaxias más jóvenes, como la que alberga la FRB 20240304B.
“Nuestro trabajo sugiere que es muy improbable que este FRB haya sido producido por una fusión”, dijo Caleb.
"Nuestros resultados demuestran una vez más la asombrosa capacidad del telescopio Webb, que nos permite superar los límites de lo que antes era posible", afirmó la coautora Themiya Nanayakkara, de la Universidad de Sídney, Australia.
Además de ostentar un récord, el nuevo FRB permitió al equipo obtener más información sobre los miles de millones de años luz de espacio aparentemente vacío entre la explosión y la Tierra.
“Una ráfaga de radio rápida es casi como una linterna cósmica. Ilumina todo a su paso. Deja una huella de todo lo que atraviesa, por lo que se puede usar para rastrear la 'red cósmica': la materia y las estructuras, de otro modo invisibles, que encuentra en su camino”, dijo el coautor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California, Santa Cruz, EE. UU.
El equipo halló la huella de dos estructuras cósmicas en la señal de la ráfaga de radio rápida (FRB): un cúmulo de galaxias previamente desconocido con un desplazamiento al rojo de 0,3 (a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra) y el cercano cúmulo de Virgo, que se encuentra a unos 54 millones de años luz de la Tierra.
En el futuro, el equipo está entusiasmado con la posibilidad de descubrir FRB más distantes. Estiman que el telescopio MeerKAT podría detectar y localizar varios FRB al año con un corrimiento al rojo superior a 1,0, lo que significa que existían más allá de la mitad del universo. A medida que entren en funcionamiento otros nuevos radiotelescopios e instrumentos, este ritmo de descubrimiento podría aumentar. El telescopio Webb será fundamental para caracterizar esas galaxias anfitrionas distantes.
Notas
[1] El universo se está expandiendo, y esa expansión estira la luz que viaja por el espacio en un fenómeno conocido como corrimiento al rojo cosmológico. Cuanto mayor sea el corrimiento al rojo, mayor será la distancia que ha recorrido la luz. Por consiguiente, se necesitan telescopios con detectores infrarrojos para observar la luz de las primeras galaxias, las más distantes.
Más información
El telescopio Webb es el más grande y potente jamás lanzado al espacio. En virtud de un acuerdo de colaboración internacional, la ESA proporcionó el servicio de lanzamiento del telescopio, utilizando el cohete Ariane 5. En colaboración con sus socios, la ESA fue responsable del desarrollo y la cualificación de las adaptaciones del Ariane 5 para la misión Webb, así como de la contratación del servicio de lanzamiento por parte de Arianespace. La ESA también proporcionó el espectrógrafo NIRSpec, el instrumento principal, y el 50 % del instrumento de infrarrojo medio MIRI, diseñado y construido por un consorcio de institutos europeos financiados por los Estados Unidos (el Consorcio Europeo MIRI) en colaboración con el JPL y la Universidad de Arizona.
Webb es una colaboración internacional entre la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
Crédito de imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, T. Nanayakkara (USYD). Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI)
Enlaces de interés
Contactos
Bethany Downer
Directora de Comunicación Científica de ESA/Hubble/Webb.
Correo electrónico: Bethany.Downer@esahubble.org
Sala de prensa y oficina de relaciones con los medios de comunicación de la ESA
Correo electrónico: media@esa.int
Christine Pulliam
Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.
Correo electrónico: cpulliam@stsci.edu
Publicado en ESA/Webb el 8 de octubre del 2026, enlace publicación.
