Desde hace más de una década, las denominadas ráfagas rápidas de radio (FRB) han intrigado a los científicos. Estos destellos brillantes de ondas de radio ultracortas en el cielo ocurren todo el día, pero nadie sabe aún qué los causa.
Aunque los FRB siguen siendo un misterio, las nuevas observaciones de este extraño fenómeno podrían ayudar a los astrónomos a aprender más sobre el nuestro. galáctico vecindario. En una nueva investigación presentada en una conferencia de prensa en la reunión 241 de la Sociedad Astronómica Estadounidense, un equipo de astrónomos de Caltech informó que midió nuestra vía Lácteausando un FRB, y resulta que nuestra galaxia es más ligera de lo esperado.
Los astrónomos de Caltech han construido un observatorio llamado Deep Synoptic Array (DSA), una colección de 110 antenas de radio ubicadas en el valle Owens de California central en las tierras ancestrales de la tribu Big Pine Paiute, para realizar mediciones más precisas de FRB.
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Su objetivo es identificar la ubicación en el cielo de cada FRB que observan, para ayudar a determinar de dónde provienen estos destellos. Esta tarea requiere una resolución muy detallada, el equivalente a detectar un centavo en la superficie de La luna.
Al mismo tiempo, la red debe monitorear una gran parte del cielo para detectar ráfagas extremadamente cortas. Sondear una gran cantidad de cielo significa procesar una gran cantidad de datos, por lo que las computadoras en la red procesan 24 gigabytes por segundo. Eso está mucho más allá de las capacidades de la mayoría de las computadoras con las que interactuamos». Eso sería como ver 28,000 películas de Netflix al mismo tiempo.
A largo plazo, los astrónomos esperan construir un observatorio FRB aún más avanzado, denominado DSA-2000 (sí, es una serie de dos mil antenas parabólicas) en el desierto de Nevada. Pero incluso el DSA original es un instrumento poderoso para observar los FRB.
«El DSA es ahora el principal instrumento del mundo para este propósito», dijo Vikram Ravi, astrónomo de Caltech, en la conferencia de prensa. En 2022, su primer año de funcionamiento, solo el DSA-110 ha ayudado a los astrónomos a descubrir 30 FRB con ubicaciones precisas, más que los 21 científicos rastreados previamente en los años transcurridos desde que se detectó el primer FRB en 2007.
La capacidad de ubicación es particularmente importante, dijo Ravi. «Al descubrir cómo son los entornos FRB, podemos decir algo sobre sus orígenes».
Y estas observaciones no solo dan a los astrónomos pistas sobre el misterio de los FRB, sino que también revelan la materia invisible que nos rodea. “Resulta que más del 80% de la materia bariónica, no materia oscura, sino materia como tú y yo, es invisible en el universo cercano”, dijo Ravi. Esta materia oculta está realmente dispersa, lo que dificulta que nuestros telescopios la vean. (materia negra es la sustancia misteriosa que los astrónomos no pueden ver directamente, pero han observado a través de su firma gravitacional en las galaxias).
A medida que las ondas de radio viajan desde galaxias distantes hasta nuestras antenas en la Tierra, ciertas frecuencias de las ondas se retrasarán, un indicador de cuánto hay entre el observador y el FRB. Los datos de DSA revelaron que nuestra galaxia, la Vía Láctea, contiene mucha menos materia regular de lo que predijeron los astrónomos. Si bien la mayor parte del universo se compone de aproximadamente un 16 % de materia ordinaria y un 84 % materia negraNuestra Vía Láctea se compone de menos del 10 % de materia ordinaria y más del 90 % de materia oscura.
Esta ligereza inesperada podría insinuar erupciones en el pasado de nuestra galaxia. «Estos resultados respaldan fuertemente los escenarios predichos por las simulaciones de formación de galaxias donde los procesos de retroalimentación expulsan la materia de los halos de galaxias», dijo Ravi en un comunicado. declaración de Caltech. Estos procesos son «fundamentales para la formación de galaxias, donde la materia entra y sale de las galaxias en ciclos», agregó.
Este es solo el primer año de observaciones con el recién bautizado DSA, que comenzó a funcionar en febrero de 2022, y el observatorio continúa aumentando, con solo 63 de los 110 platos involucrados en la nueva búsqueda. Así que es probable que salga mucho más de este valle de California para ayudar a desentrañar la historia de los FRB y más.
La investigación también ha sido aceptada para su publicación en El diario astrofísico y está disponible para su lectura en el servidor de preimpresión arXiv.org.
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