Misteriosa explosión de radio rápida redescubierta en un raro grupo de galaxias

Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial

Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, los astrónomos descubrieron una rápida ráfaga de radio para un pequeño grupo de al menos siete galaxias.

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Los astrónomos han encontrado una de las ráfagas de radio rápidas más poderosas y distantes jamás detectadas en su inusual hogar cósmico: una rara galaxia «parecida a una burbuja». El descubrimiento inesperado puede arrojar más luz sobre las causas de los misteriosos estallidos de ondas de radio, que han desconcertado a los científicos durante años.

La intensa señal, denominada FRB 20220610A, se detectó por primera vez el 10 de junio de 2022. Viajó 8 mil millones de años luz para llegar a la Tierra. A año luz La distancia que recorre la luz en un año, o 5,88 billones de millas (9,46 billones de kilómetros).

Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son ráfagas intensas de ondas de radio de milisegundos de duración y de origen desconocido. El primer FRB se descubrió en 2007 y, desde entonces, se han detectado cientos de estos rápidos destellos cósmicos provenientes de puntos distantes de todo el universo.

Esta rápida ráfaga de radio en particular duró menos de un milisegundo, pero fue cuatro veces más energética que las FRB detectadas anteriormente. La erupción liberó una cantidad equivalente a las emisiones energéticas de nuestro Sol en 30 años. El estudio inicial se publicó en octubre..

Muchos FRB emiten ondas de radio superbrillantes que duran sólo unos pocos milisegundos como máximo antes de desvanecerse, lo que los hace difíciles de observar.

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Los radiotelescopios han demostrado ser útiles para rastrear las trayectorias de los rápidos destellos cósmicos, por lo que los investigadores utilizaron el Australian Square Kilometer Array Pathfinder, o ASKAP, un radiotelescopio en Australia Occidental y el Telescopio más grande del Observatorio Europeo Austral en Chile para identificar dónde se originó la misteriosa explosión. .

Estas observaciones llevaron a los científicos a una burbuja celeste gigante que inicialmente se pensó que era una sola galaxia irregular o un grupo de tres galaxias en interacción.

Ahora, los astrónomos han utilizado imágenes del Telescopio Espacial Hubble para revelar que la rápida ráfaga de radio provino de un grupo de al menos siete galaxias, todas las cuales encajan dentro de la Vía Láctea.

Los hallazgos fueron presentados el martes en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Nueva Orleans.

Según los investigadores, las galaxias del grupo parecen interactuar e incluso podrían estar en proceso de fusionarse, lo que pudo haber provocado la rápida explosión de radio.

«Sin las imágenes del Hubble, todavía sería un misterio si este FRB se originó a partir de una galaxia monolítica o algún tipo de sistema interactivo», dijo la autora principal del estudio, Alexa Gordon, candidata doctoral en el Departamento de Astronomía de la Facultad de Arte Weinberg de la Universidad Northwestern. y ciencia, en un comunicado.

«Este tipo de entornos, estos extraños, nos están empujando hacia una mejor comprensión del misterio de los FRB».

El grupo de galaxias, conocido como Grupo Compacto, es excepcional y «un ejemplo de las estructuras a escala de galaxias más densas que conocemos», dijo Wen-Fai Fang, profesor asociado de física y astronomía en Northwestern y asesor de Gordon.

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Cuando las galaxias interactúan, pueden desencadenar explosiones de formación de estrellas, que podrían estar relacionadas con la explosión, dijo Gordon.

Las explosiones de radio rápidas se han detectado principalmente en galaxias aisladas, pero los astrónomos también las han detectado en cúmulos globulares y, ahora, en un pequeño grupo, dijo Gordon.

«Deberíamos seguir encontrando más y más de estos FRB, cerca y lejos y en todos estos diferentes tipos de entornos», afirmó.

Se han detectado casi 1.000 ráfagas de radio rápidas desde su descubrimiento hace dos décadas, pero los astrónomos no tienen claro qué las causa.

Pero muchos coinciden en que pueden estar involucrados objetos compactos como los agujeros negros o las estrellas de neutrones, los densos restos de estrellas que explotaron. Magnetas o estrellas altamente magnetizadasSegún investigaciones recientes, la fuente puede ser responsable de las rápidas ráfagas de radio.

Comprender dónde se originan las rápidas ráfagas de radio ayudará a los astrónomos a aprender más sobre la causa subyacente que envía la transmisión a través del universo.

«Aunque hasta la fecha se han descubierto cientos de eventos FRB, sólo una fracción de ellos representan sus galaxias anfitrionas», dijo en un comunicado el coautor del estudio Yuxin Vic Dong. «Dentro de esa pequeña región, sólo unos pocos provienen de entornos interestelares densos, pero nadie ha visto nunca un grupo tan pequeño. Por lo tanto, su origen es realmente raro. Dong es investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias y becario postdoctoral en astronomía en la Universidad de Fong. laboratorio en el noroeste.

Más conocimientos sobre las rápidas ráfagas de radio pueden conducir a revelaciones sobre la naturaleza del universo. A medida que las explosiones viajan por el espacio durante miles de millones de años, interactúan con el material cósmico.

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«Las ondas de radio, en particular, son sensibles a cualquier objeto que se encuentre en la línea de visión, desde la ubicación del FRB hasta nosotros», dijo Fang. «Es decir, las ondas deben viajar a través de cualquier nube de material que rodee el sitio de FRB, a través de su galaxia anfitriona, a través del Universo y finalmente a través de la Vía Láctea. A partir del retraso de tiempo en la señal de FRB, podemos medir la suma de todas estos aportes.

Los astrónomos esperan desarrollar en el futuro métodos más sensibles para detectar rápidas ráfagas de radio, lo que podría llevar a detectarlas a distancias mayores, afirmó Gordon.

«En última instancia, estamos tratando de responder a las preguntas: ¿Qué los causa? ¿Cuáles son sus progenitores, cuáles son sus orígenes? Las observaciones del Hubble proporcionan una visión fascinante de los sorprendentes tipos de entornos que conducen a estos misteriosos fenómenos», dijo Fang.

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