La búsqueda de misteriosas “explosiones rápidas de ondas de radio” que son pulsos muy breves pero intensos de ondas de radio provenientes del espacio exterior va en aumento. Nadie sabe qué es lo que causa esas poderosas explosiones, pero algunas personas han especulado que las señales podrían ser transmitidas por civilizaciones alienígenas distantes. De hecho, los astrónomos se encuentran tan perplejos por el fenómeno que éste ha impulsado un renacimiento de la radioastronomía.
Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha detectado la más brillante explosión rápida de ondas de radio. Denominada FRB 150807 por la fecha de su descubrimiento, esta explosión de intensas ondas de radio duró menos de la mitad de un milisegundo, es decir, 0.1 por ciento del tiempo que dura un parpadeo humano. Y el estudio, publicado en la revista Science, se ha acercado más que cualquier otro realizado anteriormente a precisar el lugar de donde proviene la señal. Esta investigación fue publicada apenas unos días después de que en otro estudio se informó haber visto una rápida explosión de ondas de radio junto con una explosión de rayos gamma, que es un tipo de radiación extremadamente energética.
A pesar de su intensidad, la naturaleza y el origen de las explosiones rápidas de ondas de radio aún se debaten ardientemente. Algunos astrónomos han sugerido que esos destellos breves e intensos son erupciones producidas en la atmósfera de ciertas estrellas de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, en un proceso similar al de las erupciones solares. Otras personas afirman que son provocadas por colisiones cósmicas como una estrella de neutrones (que es el núcleo colapsado de una estrella de gran tamaño) que choca contra un agujero negro en una galaxia distante, aunque también se ha especulado que pueden ser señales extraterrestres.
La primera explosión rápida de ondas de radio, denominada explosión Lorimer, fue descubierta por casualidad por radio astrónomos que utilizaban el telescopio Parkes de Australia para buscar emisiones de radio pulsátiles provenientes de estrellas de neutrones que emiten pulsaciones, denominadas pulsares. La explosión Lorimer no fue más que una curiosidad hasta que otras explosiones rápidas de ondas de radio en distintas posiciones del cielo fueron descubiertas por otros telescopios como el gigantesco radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico y la antena parabólica de 100 metros de Greenbank en Estados Unidos.
Sin embargo, el avance en la comprensión de este enigmático fenómeno ha sido muy lento. Esto se debe, en parte, a la corta duración de las explosiones, a la resolución limitada que proporcionan los telescopios y a la falta de certidumbre con respecto a la posición de las explosiones en el cielo. Es difícil tratar de descubrir una explosión y, exactamente al mismo tiempo, señalar precisamente de qué parte del cielo proviene. Si una señal de radio pudiera ser respaldada por telescopios que buscan otros tipos de radiación electromagnética (como los rayos X o el tipo de “luz óptica” que podemos ver), podríamos medir la distancia y comprender los procesos físicos que provocan estos sucesos. Si los procesos que provocan estas explosiones son similares a aquellos responsables de otras explosiones cósmicas, como las explosiones de rayos gamma, los astrónomos sospechan que es probable que se emitan radiaciones con otras longitudes de onda en el mismo suceso que causa las explosiones rápidas de ondas de radio. Pero esto ha resultado difícil de probar.
Se han realizado cálculos indirectos de las distancias midiendo el rastro de la señal de radio. Esto puede ayudar a inferir la cantidad de material a través del cual ha viajado la luz. A partir de este dato, es posible calcular la distancia entre la explosión rápida de ondas de radio y la Tierra, utilizando distintas suposiciones como la cantidad de materia que hay entre nosotros. Tales mediciones han indicado que los orígenes de las explosiones rápidas de ondas de radio se encuentran mucho más allá de nuestra galaxia.
Rastreando la señal
El FRB 150807 es notable por su corta duración, el brillo de sus ondas de radio y su alto grado de “polarización” lineal, una propiedad que describe el plano de las vibraciones que conforman las ondas. Al combinar estas propiedades, el nuevo estudio indica que la explosión ocurrió en una galaxia que se encuentra a más de mil millones de años luz de distancia, identificada por el telescopio astronómico de rastreo del espectro visible e infrarrojo (VISTA, por sus siglas en inglés). Este es el cálculo más aproximado que se ha realizado hasta la fecha para precisar de dónde proviene la explosión de ondas de radio.
La polarización de la luz se ve afectada por los campos magnéticos que la rodean. Este conocimiento ayudó a los investigadores a calcular las propiedades magnéticas del plasma a través del cual viajaron las ondas de radio. Su análisis indica que existe un grado ínfimo de magnetización del plasma cerca del sitio de la explosión. Resulta interesante que, si esto es correcto, descartaría a los objetos fuertemente magnetizados como las estrellas de neutrones, los magnetares u otros objetos que la provocan, que son los modelos favorecidos hasta la fecha.
En este estudio se muestra que, conforme aumenta el pequeño número de explosiones rápidas de ondas de radio registradas y sus propiedades son mejor conocidas, la emocionante posibilidad de comprender lo que las produce se vuelve cada vez más factible. También se pueden utilizar para trazar mapas de los campos magnéticos del universo, algo de lo que sabemos muy poco. El próximo avance puede producirse con la primera detección de una contraparte visible o luminiscencia óptica, a partir de la cual podríamos medir una distancia precisa.
Esto podría ocurrir más pronto de lo que creemos, dado el fascinante informe de otro estudio reciente de lo que constituye posiblemente la primera detección de una explosión de rayos gamma que coincide con una explosión rápida de ondas de radio mediante el satélite Swift de la NASA. Si ambas explosiones provienen de la misma fuente, ello sería muy emocionante, pues podría significar que la fuente es mucho más energética de lo que habíamos previsto.
El análisis del FRB 150807 pronostica que estos sucesos no deben ser poco comunes, ya que ocurren 190 de ellos diariamente en todo el cielo. Instalaciones futuras como el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos, que rastreará todo el cielo nocturno cada pocos días utilizando longitudes de onda ópticas y su equivalente en ondas de radio, así como el conjunto de radiotelescopios de un kilómetro cuadrado, revolucionarán nuestra visión y nuestra comprensión de estas misteriosas emisiones y del violento y siempre cambiante universo en el que se producen.