De vez en cuando, hay un destello de radio brillante en algún lugar del cielo. Puede durar desde unos pocos milisegundos hasta unos pocos segundos. Aparecen de forma un tanto aleatoria y todavía no estamos seguros de qué son. Nosotros los llamamos Ráfagas de radio rápidas (FRB). La teoría predominante actualmente es que son causadas por estrellas de neutrones altamente magnéticas conocidas como magnetares. Con observatorios como El sonar Ahora podemos ver muchos de ellos, lo que podría brindar a los astrónomos una nueva forma de medir la tasa de expansión cósmica.
La tasa de expansión cósmica se describe mediante el parámetro de Hubble, que podemos medir con un margen de error de unos pocos puntos porcentuales. Desafortunadamente, nuestros diferentes métodos de medición son ahora tan precisos que las incertidumbres no se superponen. Esta discrepancia de valores se conoce como Tensión del Hubble. Varias reevaluaciones de nuestros métodos han descartado errores sistemáticos, por lo que los astrónomos están buscando nuevas formas independientes de medir el parámetro de Hubble, y ahí es donde entra en juego un nuevo estudio.
El artículo investiga el uso de ráfagas de radio rápidas como barómetro del Hubble. Para que la luz de una ráfaga de radio rápida llegue hasta nosotros, necesita viajar millones de años luz a través del medio intergaláctico e interestelar. Esto hace que la frecuencia de la luz se propague. La cantidad de dispersión espectral se conoce como medición de dispersión (DM), Cuanto mayor sea el DM, mayor será la distancia. Entonces conocemos la distancia a los FRB. Pero para medir la expansión cósmica, también necesitamos medir una segunda distancia, y aquí el artículo sugiere utilizar lentes gravitacionales.
Si la trayectoria de la luz del FRB pasa relativamente cerca de un objeto masivo como una estrella, la luz puede convertirse en una lente gravitacional alrededor del objeto. Desde la vista de la lente, tenemos una idea de su distancia relativa a la fuente FRB. Cuando la luz FRB pasa del medio intergaláctico al medio interestelar más denso de nuestra galaxia, se produce un efecto de brillo conocido como centelleo, que nos da otra medida de distancia con un poco de geometría y luego nos permite calcular el parámetro de Hubble.
Basándose en sus cálculos, los investigadores estiman que observar el FRB con una sola lente les permitirá determinar el parámetro de Hubble con una precisión de hasta el 6%. Con 30 o más eventos, deberían poder aumentar su precisión a una fracción de la incertidumbre. Esto lo pondría a la par de otros métodos. Esto debería ser posible gracias a los telescopios FRB existentes y previstos.
Nuevos métodos de observación como este son la única forma en que podremos resolver el Hubble Jitter. Esperamos poder resolver este misterio y tal vez nos indique una comprensión radicalmente nueva de la evolución cósmica.
referencia: Tsai, Anna y col. «Microlente centelleante: medición de distancias cósmicas mediante rápidas ráfagas de radio«. preimpresión de arXiv arXiv:2308.10830 (2023).
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