Utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos han hecho un descubrimiento extraordinario en un lugar inesperado. Detectaron una rápida ráfaga de radio llamada FRB-20220610A, un destello de energía fugaz e increíblemente brillante que podría eclipsar a toda una galaxia en solo una fracción de segundo.
Si bien en los últimos años se han observado cientos de ráfagas de radio rápidas, los orígenes de estas intensas ráfagas de radiación siguen siendo un misterio.
Una rápida ráfaga de radio llamada FRB 20220610A
Esta rápida ráfaga de radio en particular es realmente desconcertante, porque se originó en un punto en el medio del universo, lo que la convierte en el ejemplo más distante y poderoso conocido hasta la fecha.
próximo Hubble Las observaciones han profundizado el misterio. El FRB fue descubierto en lo que parece ser un lugar inesperado: un cúmulo de galaxias que existía cuando el universo tenía sólo 5 mil millones de años. Esto es bastante inusual, ya que la mayoría de las ráfagas de radio rápidas anteriores se han encontrado en galaxias aisladas.
FRB 20220610A fue observado inicialmente el 10 de junio de 2022 por el Square Kilometer Array del Australian Pathfinder (ESCAPAR) Radiotelescopio en Australia Occidental.
Observatorio Europeo Austral Telescopio muy grande Chile confirmó más tarde que las rápidas ráfagas de radio se originaron en un lugar distante. Sorprendentemente, se observó que estas rápidas ráfagas de radio eran cuatro veces más activas que las rápidas ráfagas de radio que ocurren cerca de nosotros.
Comprender las ráfagas de radio rápidas
La autora principal Alexa Gordon de Northwestern University en Evanston, Illinois, destaca el papel vital que jugó el Hubble en la identificación de la fuente de las ráfagas de radio rápidas.
«Se requirió la extrema precisión y sensibilidad del Hubble para identificar con precisión la fuente de la rápida ráfaga de radio», dijo Gordon.
«Sin las imágenes del Hubble, todavía sería un misterio si esto proviene de una galaxia única y homogénea o de algún tipo de sistema interactivo. Son este tipo de ambientes, esos ambientes exóticos, los que nos están empujando hacia una mejor comprensión del misterio de ráfagas de radio rápidas.»
el Borrar imágenes La captura del Hubble sugiere que estas rápidas ráfagas de radio pueden haberse originado en un entorno donde hasta siete galaxias están potencialmente en camino de fusión.
Este hallazgo tiene implicaciones importantes para los investigadores, explica el coinvestigador Wen-Fei Fong, también de la Universidad Northwestern.
«En última instancia, estamos tratando de responder a las preguntas: ¿Qué los causa? ¿Cuáles son sus ancestros y cuáles son sus orígenes? Las observaciones de Hubble proporcionan una visión sorprendente de los sorprendentes tipos de entornos que conducen a estos misteriosos eventos».
Estos destellos de energía siguen siendo un misterio.
Si bien los astrónomos aún no han llegado a un consenso sobre el mecanismo específico detrás de las rápidas ráfagas de radio, en general se cree que involucra objetos compactos como agujeros negros o estrellas de neutrones.
De particular interés es un subtipo de estrella de neutrones conocido como magnetar. Estos magnetares increíblemente poderosos tienen campos tan fuertes que tienen el potencial de causar caos.
Por ejemplo, si un magnetar estuviera ubicado a medio camino entre la Tierra y la Luna, borraría la banda magnética de todas las tarjetas de crédito del mundo.
En el peor de los casos, un astronauta que se aventurara a unos cientos de kilómetros de un magnetar se derretiría, ya que las intensas fuerzas magnéticas alterarían cada átomo de su cuerpo.
Se han propuesto varios mecanismos para explicar el origen de estos destellos de energía que involucran magnetares.
Una posibilidad es un violento terremoto estelar, mientras que otra implica cortar y volver a conectar las líneas retorcidas del campo magnético del magnetar. Un evento así sería similar a lo que ocurre durante las erupciones solares en el Sol.
Sin embargo, el campo magnético del magnetar es un billón de veces más fuerte que el campo magnético del Sol, lo que puede generar el intenso destello que se observa en las rápidas ráfagas de radio o incluso producir una onda de choque que quema el polvo circundante y calienta el gas hasta convertirlo en plasma.
Los magnetares son los principales sospechosos
Diferentes escenarios pueden dar lugar a magnetares. Por ejemplo, podría ser el resultado de objetos que orbitan alrededor de un agujero negro rodeado por un disco de materia.
Alternativamente, un par de estrellas de neutrones en rotación con magnetosferas que interactúan periódicamente podrían crear un espacio en el que se produzcan explosiones.
En un futuro próximo, los experimentos que estudian ráfagas de radio rápidas, como el FRB-20220610A, mejorarán su sensibilidad, lo que conducirá a la detección de un número sin precedentes de ráfagas de radio rápidas a grandes distancias.
Es crucial que el Hubble desempeñe un papel fundamental en la caracterización de los entornos en los que ocurren estas misteriosas explosiones. En este esfuerzo, los astrónomos esperan descubrir los secretos detrás de las rápidas ráfagas de radio.
Como concluye Gordon: «Sólo tenemos que seguir encontrando más de estas rápidas ráfagas de radio, tanto cercanas como lejanas, y en todos estos diferentes tipos de entornos».
En resumen, el descubrimiento de este poderoso y distante destello de energía, FRB-20220610A, plantea más preguntas que respuestas.
Sin embargo, gracias a las extraordinarias capacidades del Telescopio Espacial Hubble, los astrónomos están un paso más cerca de descubrir los secretos de las rápidas ráfagas de radio y sus orígenes.
Más sobre magnetares y destellos de energía.
Como se mencionó anteriormente, los magnetares se destacan como algunas de las entidades más interesantes y poderosas. Estas estrellas de neutrones son restos de estrellas masivas que explotaron como supernovas.
Se caracteriza por sus campos magnéticos inusualmente fuertes, que pueden ser más de un billón de veces más fuertes que el campo de la Tierra.
Comprender los magnetares ofrece información sobre los confines más lejanos del universo y las leyes de la física en las condiciones más densas.
Composición y propiedades
Los magnetares comienzan su vida como estrellas mucho más grandes que nuestro Sol. Cuando estas estrellas agotan su combustible nuclear, sus núcleos colapsan, lo que resulta en un destello masivo de energía llamado explosión de supernova.
Este evento cataclísmico dio origen a una estrella de neutrones, un objeto denso del tamaño de una ciudad compuesto principalmente de neutrones. En algunas de estas estrellas de neutrones, el ya fuerte campo magnético sufre un proceso de amplificación, convirtiéndose en un magnetar.
El campo magnético de una magnetar es tan fuerte que domina casi todos los aspectos del entorno de la estrella. Son lo suficientemente poderosos como para impactar átomos, distorsionando su forma en formas estrechas, parecidas a las de un cigarro.
Se cree que este campo magnético masivo es el resultado de un mecanismo de dinamo que se produce dentro de una estrella de neutrones líquida que gira rápidamente.
Explosiones de energía y anomalías.
Los magnetares son famosos por sus espectaculares explosiones de rayos gamma y rayos X, un fenómeno que puede liberar en una fracción de segundo más energía de la que emitirá nuestro Sol en 100.000 años.
Se cree que estas explosiones son causadas por el inestable campo magnético de la estrella, que puede girar y explotar como un enorme resorte cósmico.
Estas estrellas de neutrones también exhiben comportamientos de rotación únicos. A diferencia de los púlsares ordinarios, cuyas velocidades de rotación son relativamente estables, los magnetares suelen exhibir velocidades de rotación más bajas e irregulares. Este comportamiento errático probablemente se deba a la interacción entre el campo magnético del magnetar y el entorno que lo rodea.
La importancia de los magnetares y sus destellos de energía
El estudio de los magnetares proporciona a los astrofísicos una rara ventana al comportamiento de la materia y la energía en las condiciones más extremas. La física que gobierna estas estrellas pone a prueba nuestra comprensión de la materia rica en neutrones, el comportamiento de los campos magnéticos y los límites del mundo cuántico.
Los magnetares también desempeñan un papel crucial en fenómenos cósmicos más amplios. Por ejemplo, son fuentes potenciales de misteriosas ráfagas de radio rápidas (FRB). Como se analizó anteriormente en relación con FRB-20220610A, los FRB son intensas ráfagas de ondas de radio que han desconcertado a los astrónomos desde su descubrimiento.
En resumen, los magnetares, con sus enormes campos magnéticos y explosiones energéticas, son la clave para resolver algunos de los misterios más profundos del universo.
A medida que los astrónomos continúen observando y estudiando estas estrellas inusuales, podemos esperar que nuestra comprensión del universo y las leyes fundamentales que lo gobiernan se profundice.
En este viaje, los magnetares actúan como faros que nos guían a través de territorios inexplorados de la física extrema.
Los resultados fueron presentados en 243a Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (Nueva Orleans, Louisiana).
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