En la última década y media, los astrónomos han detectado cientos de ráfagas rápidas de radio (FRB). Estos estallidos energéticos transitorios ocurren repentinamente, generalmente duran solo unos pocos milisegundos y rara vez se vuelven a ver (excepto en el caso raro de estallidos repetidos). Si bien los astrónomos aún no están completamente seguros de qué causa este fenómeno, los FRB se han convertido en una herramienta para los astrónomos que esperan mapear el cosmos. Según la forma en que se dispersan las emisiones de radio a medida que viajan por el espacio, los astrónomos pueden medir la estructura y distribución de la materia dentro y alrededor de las galaxias.
Usando el Deep Synoptic Array (DSA) en el Owens Valley Radio Observatory (OVRO), un equipo de astrónomos de Caltech y la Universidad de Cornell utilizó un FRB intenso de una galaxia cercana para sondear el halo de gas caliente que rodea la Vía Láctea. Sus resultados muestran que nuestra galaxia tiene significativamente menos materia visible (“bariónica” o “normal”) de lo que se esperaba anteriormente. Estos hallazgos respaldan las teorías de que la materia se expulsa regularmente de nuestra galaxia debido a los vientos estelares, las supernovas y la acumulación de agujeros negros supermasivos (SMBH).
La investigación fue realizada por el equipo Deep Synoptic Array (DSA), compuesto por investigadores del Centro Cahill de Astronomía y Astrofísica de Caltech, el Observatorio de Radio de Owens Valley (OVRO), el Departamento de Astronomía y el Centro de Astrofísica y Ciencias Planetarias de Cornell en Universidad de Cornell. El artículo que describe sus hallazgos, que se envió recientemente a The Astrophysical Journal, es el último de una serie de resultados del DSA de Caltech, una colección de antenas de radio financiadas por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF).
Uno de los mayores desafíos en el estudio de los FRB ha sido identificar su lugar de origen, lo cual es extremadamente difícil dada la corta duración de la mayoría. Saber de dónde provienen estos misteriosos estallidos permite a los astrónomos monitorear la fuente (en caso de que se repitan) y les ayuda a reducir lo que podría estar desencadenando los intensos destellos. Además, identificar sus ubicaciones es esencial para usar FRB para estudiar cuánta materia se distribuye en el Universo. Hasta la fecha, los astrónomos solo han podido rastrear 21 eventos hasta sus galaxias.
El DSA-110 se diseñó específicamente para detectar y localizar FRB utilizando 110 antenas parabólicas de 4,65 m que examinan continuamente el cielo en frecuencias entre 1280 y 1530 MHz. La matriz se puso en servicio en febrero de 2022 y pasará los próximos tres años rastreando 300 FRB en regiones de menos de 3 segundos de arco (<1/1000 de grado); hasta la fecha, ha descubierto y señalado las ubicaciones de 30 FRB nuevos. Vikram Ravi, profesor asistente de astronomía en Caltech que dirige el equipo científico de DSA, presentó los resultados en la 241.ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS), que se llevó a cabo del 8 al 12 de enero en Seattle.
Los primeros resultados (como se informa en el documento) mostraron que nuestra Vía Láctea tiene menos materia de la esperada y plantearon nuevas preguntas sobre su causa. Estudios anteriores, como el FRB detectado en 2020 con la ayuda del proyecto STARE2 de Caltech, respaldaron la teoría de que los FRB probablemente sean causados por remanentes estelares con campos magnéticos extremos (magnetares). Sin embargo, las nuevas observaciones de DSA muestran que las FRB tienen diversos orígenes (incluidas galaxias más antiguas dentro de ricos cúmulos de galaxias). Los resultados también sugieren que si los magnetares emiten FRB, es probable que se formen a través de múltiples vías desconocidas. Como dijo Ravi en un comunicado de prensa de Caltech:
“Al principio estábamos desconcertados acerca de por qué estábamos descubriendo tantos FRB. Pero todo se reduce a una ingeniería cuidadosa de las antenas y los receptores, y las canalizaciones de software. Ahora rara vez nos perdemos algo. Los magnetares como los de la Vía Láctea se forman durante episodios de intensa formación estelar. Fue sorprendente encontrar FRB de galaxias que en su mayoría han dejado de formar estrellas. El DSA recopila y procesa enormes cantidades de datos todo el tiempo. La tasa de datos es equivalente a ver 28.000 películas de Netflix a la vez”.
El DSA será aún más potente en el futuro a medida que los 110 platos estén en línea (solo 63 están actualmente en funcionamiento). Caltech y sus socios también planean construir una serie de 2000 antenas de radio para crear el DSA-2000, que será el radiotelescopio de sondeo más potente jamás construido. El proyecto procesaría datos a una velocidad equivalente a aproximadamente el 20 por ciento del tráfico de Internet global actual (varias docenas de exabytes). También detectará aproximadamente mil millones de nuevas fuentes de radio, incluidos 40.000 FRB nuevos (100 veces más de lo que hemos detectado hasta ahora).
El profesor de Caltech Gregg Hallinan, director del Radio Observatorio de Owens Valley, será el investigador principal de DSA-2000. “El DSA-2000 se basará en el progreso del DSA y revolucionará la radioastronomía”, dijo.
Mas información al respecto en Inglés: Caltech
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Matt Williams, Universe Today
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