Se ha descubierto una explosión de energía de ocho mil millones de años, lo que demuestra que podemos detectar y medir materia intergaláctica. Este descubrimiento abre el camino para utilizar ráfagas de radio rápidas para explorar la expansión del universo y, eventualmente, incluso el «peso» del universo.
Pero hará falta telescopios más potentes.
En un artículo publicado hoy en Cienciasun equipo internacional dirigido por el Dr. Stuart Ryder de la Universidad Macquarie y el profesor asociado Ryan Shannon de la Universidad Tecnológica de Swinburne, informan sobre su descubrimiento de la ráfaga de radio rápida más antigua y distante encontrada hasta la fecha, de aproximadamente ocho mil millones de años.
Este descubrimiento rompe el récord anterior del equipo en un 50 por ciento. Afirma que se pueden utilizar ráfagas de radio rápidas (FRB) para medir la materia «faltante» entre galaxias.
La fuente de la explosión resultó ser un cúmulo de dos o tres galaxias fusionándose, lo que respalda las teorías actuales sobre la causa de las rápidas explosiones de radio. El equipo también demostró que se remonta a ocho mil millones de años tan atrás como podemos esperar ver y localizar con los telescopios actuales.
El 10 de junio de 2022, el radiotelescopio ASKAP de CSIRO en la región de Wajarri Yamaji se utilizó para detectar una rápida ráfaga de radio, generada en un evento cósmico que liberó, en milisegundos, el equivalente a la emisión total de nuestro Sol durante 30 años.
«Utilizando la gama de antenas ASKAP, pudimos identificar el origen de la explosión», dice el Dr. Ryder, primer autor del artículo. «Luego utilizamos el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile para buscar la galaxia fuente y descubrimos que era más antigua y más distante que cualquier otro FRB encontrado hasta ahora, y probablemente estaba dentro de un pequeño grupo. de galaxias.» Fusionando galaxias”.
Esta explosión recibió el nombre de FRB 20220610A y reconfirmó el concepto del peso del universo utilizando datos de FRB. Esto lo demostró por primera vez el fallecido astrónomo australiano Jean-Pierre «JP» Macquart en un artículo publicado en la revista Nature en 2020.
«GB demostró que cuanto más lejos está la rápida explosión de radio, más gas se propaga entre las galaxias», dice el Dr. Ryder. «Esto ahora se conoce como la relación Macquart. Algunas ráfagas de radio rápidas recientes parecen haber roto esta relación. Nuestras mediciones confirman que la relación Macquart se extiende mucho más allá de la mitad del universo conocido».
Hasta la fecha se han identificado alrededor de 50 FRB, aproximadamente la mitad de ellos utilizando ASKAP. Los autores sugieren que deberíamos poder detectar miles de ellos en el cielo y a mayores distancias.
“Aunque todavía no sabemos qué causa estas explosiones masivas de energía, el artículo confirma que las explosiones de radio rápidas son eventos comunes en el universo y que podremos utilizarlas para detectar materia intergaláctica y comprender mejor la estructura del galaxia y el universo”, dice el profesor asociado Shannon.
Pronto tendremos las herramientas para hacer esto. ASKAP es actualmente el mejor radiotelescopio para detectar y localizar FRB. Los telescopios internacionales SKA que se están construyendo actualmente en Australia Occidental y Sudáfrica permitirán a los astrónomos localizar explosiones de radio rápidas más antiguas y distantes. Luego se necesitará el espejo de aproximadamente 40 metros de largo del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, actualmente en construcción en el alto y seco desierto de Chile, para estudiar las galaxias fuente.
El proyecto fue un esfuerzo global con investigadores de ASTRON (Países Bajos), la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (Chile), el Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (Japón), el Observatorio SKA (Reino Unido), la Universidad Northwestern y UC Berkeley. y Universidad de California, Santa Cruz (EE.UU.).
Los participantes australianos fueron la Universidad Macquarie, la Universidad Tecnológica de Swinburne, CSIRO, ICRAR/Universidad Curtin, ASTRO 3D y la Universidad de Sydney.
Los métodos actuales para estimar la masa del universo dan respuestas contradictorias y desafían el modelo estándar de cosmología.
«Si contamos la cantidad de materia natural en el universo (los átomos que nos componen), falta más de la mitad de la que debería haber hoy», dice el profesor asociado Shannon.
“Creemos que la materia faltante se esconde en el espacio intergaláctico, pero puede ser tan caliente y difusa que es imposible verla usando técnicas normales.
«Las rápidas ráfagas de radio detectan esta materia ionizada. Incluso en el espacio que está casi completamente vacío, pueden ‘ver’ todos los electrones, y esto nos permite medir la cantidad de materia entre galaxias».
El radiotelescopio ASKAP de CSIRO está ubicado en Inyarrimanha Ilgari Bundara, Observatorio de Radioastronomía Murchison CSIRO En Australia Occidental, a unos 800 kilómetros al norte de Perth.
Actualmente, 16 países son socios del Observatorio SKA, en el que se están construyendo dos radiotelescopios. SKA-Low (Telescopio de baja frecuencia), en la misma ubicación que ASKAP, incluirá 131.072 antenas de dos metros, mientras que SKA-Mid (Telescopio de media frecuencia) en Sudáfrica incluirá 197 antenas parabólicas.
El Very Large Telescope (VLT) tiene cuatro espejos de ocho metros y funciona con Observatorio Europeo AustralCaer sobre Cerro Paranal En el Desierto de Atacama del Norte chileno. Australia es un socio estratégico del Observatorio Europeo Austral, lo que brinda a los astrónomos australianos acceso al VLT y la oportunidad de aportarle nuevas técnicas.
Los astrónomos australianos también esperan tener acceso al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral cuando entre en funcionamiento a finales de esta década. El ELT podrá proporcionar imágenes 15 veces más nítidas que el Telescopio Espacial Hubble.
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