Nueva confusión sobre el origen de un enigmático estallido de radio

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Artículo publicado por Mark Zastrow el 2 de marzo de 2016 en Nature News

Un estudio sugiere que los estallido de radio rápidos pueden repetirse, pero se pone en duda un hallazgo sobre el origen de otro estallido.

Tres informes en menos de una semana tienen inquietos a los astrónomos sobre el misterioso origen de los cortos y brillantes pulsos de ondas de radio conocidos como estallidos de radio rápidos (FRBs).

Arecibo

Arecibo Crédito: Daniel Schuette

Recientemente, los astrónomos han informado1 de la identificación, por primera, vez del origen de de un FRB — fijando la señal en una lejana galaxia. Y un artículo publicado el 2 de marzoofrece una pista distinta para el origen de los FRB, que ha desconcertado a los astrónomos desde que se observaron por primera vez hace nueve años. Informa del descubrimiento de una señal que se repite: una sorpresa dado que los 17 estallidos conocidos hasta el momento habían sido señales únicas.

Pero los escépticos han cuestionado el primer trabajo, registrando observaciones de telescopios en los días posteriores al anuncio, que arrojan dudas sobre su hallazgo2.

La historia original

El 24 de febrero, un equipo de astrónomos  anunció que habían identificado el origen de un FRB en una galaxia a 1900 millones de pársecs (6000 millones de años luz), probablemente producida por la colisión entre dos estrellas de neutrones1. Una red de telescopios había barrido el área del cielo en la que se había captado la señal del FRB por el radiotelescopio Parkes en Nueva Gales del Sur, en Australia, y había descubierto un resplandor que se atenuaba de ondas de radio en una galaxia elíptica. Las posibilidades de que tal señal de radio se diese por casualidad eran de una o dos entre mil, escribió el equipo liderado por Evan Keane, de la Organización Square Kilometre Array, que tiene su sece central en el Observatorio Jodrell Bank a las afueras de Manchester, en el Reino Unido.

Pero dos días más tarde, los astrónomos Edo Berger y Peter Williams defendían en un artículo publicado en arXiv2 que este brillo podría, en teoría, proceder de una ráfaga periódica de ondas de radio procedente del núcleo de la galaxia, donde la materia cae en espiral hacia un agujero negro supermasivo. El dúo, del Centro Harvard–Smithsonian para Astrofísica, en Cambridge, Massachusetts, ya había planeado poner a prueba su hipótesis: habían enviado una propuesta en la mañana del jueves 25 de febrero para usar los telescopios del Very Large Array en Nuevo México. Recibieron la aprobación durante la misma noche, y los datos llegron a lo largo del fin de semana.

Para la noche del domingo 28 de febrero, informaron en el Astronomer’s Telegram — un servicio de noticias en línea — de que habían vuelto a medir señales de radio procedentes del núcleo de la galaxia elíptica. Encontraron que las señales habían aumentado de brillo más que los niveles observados por el último conjunto de observaciones de Keane, lo que implica que la galaxia había lanzado otra ráfaga y es de naturaleza variable.

“Cimientos débiles”

“Creo que esto pone el artículo globalmente sobre unos cimientos muy débiles”, señala Kiyoshi Masui de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, quien no estuvo implicado en el estudio. Da al resultado de Keane una posibilidad “significativamente menor” al 50% de mantenerse.

Williams estima las posibilidades de que una galaxia que generase sus propias ráfagas de ondas de radio pudiese aparecer en una zona del cielo en aproximadamente un 10%, no  una entre mil como se cita en el trabajo del equipo de Keane. “No sé por qué los revisores no hicieron un trabajo más exhaustivo por rechazar la hipótesis”, comenta. En Twitter, añade que está “disgustado” con los revisores, y que “algo se ha hecho muy mal cuando se necesita medio día de trabaja para generar serias dudas sobre un resultado que se ha publicitado tan ampliamente”.

Leslie Sage, editor de ciencias físicas de  Nature, dice que la revista no puede hacer comentarios sobre el proceso de revisión por pares del artículo. (El equipo de noticias de Nature es editorialmente independiente de su equipo de investigación). Keane señala que él y sus colegas están considerando los últimos análisis y prosiguen con sus propios estudios. Informarán de sus hallazgos en la literatura científica revisada por pares, “que es donde tiene lugar el debate científico”, señala Keane. “No podemos apresurarnos en el proceso científico”, añade.

Ponla de nuevo

En un artículo distinto publicado en Nature3, un equipo de astrónomos informan de que un FRB descubierto por primera vez en 2013, combinando datos del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico, se observó de nuevo en un seguimiento realizado con una antena de radio ultrasensible en mayo y junio de 2015. La señal se observó en diez ocasiones el año pasado, con algunos estallidos separados menos de un minuto.

Estas repeticiones son una sorpresa — y cambiarán el modo de pensar de los investigadores en el origen de estos estallidos, dice la astrónomo Laura Spitler del Instituto Max Planck para Radioastronomía en Bonn, Alemania, primera autora del estudio. Un FRB que se repite no puede estar provocado por una única colisión cataclísmica entre objetos, tales como estrellas de neutrones, por ejemplo.

Es también impactante que algunos de los pulsos son más fuertes en las frecuencias altas de radio que en las bajas — lo contrario a la mayor parte de señales astronómicas de radio.

Spitler cree que esto significa que los FRB proceden de una estrella de neutrones con un potente campo magnético. Algunos investigadores han propuesto que una clase de dichos objetos, conocidos como magnetares, podrían ser responsables de estos estallidos4. Pero Spitler se inclina por una especie magnética diferente: un tipo de púlsar que gira más rápidamente que un magnetar, pero que es capaz de emitir pulsos gigantes e intermitentes de radiación. El ejemplo más famoso es el Púlsar del Cangrejo.

Combinados con los hallazgos de Keane, los resultados de Spitler sugerirían que los FRBs tienen, al menos, dos fuentes posibles, apunta Masui. “Pero ahora yo defendería que, dado que hay muchas dudas sobre el resultado de Keane, no hay pruebas de que haya dos tipos”, señala. Si los FRBs son el resultado de pulsos gigantes, podrían no proceder del cosmos lejano — sólo serían lo bastante fuertes como para ser detectados si proceden de galaxias en la vecindad de la Vía Láctea. Esto sería una decepción para los cosmólogos, que habían esperado que el estudio de Keane implicase que podían usarse los FRBs como balizas parad cartografiar la estructura del universo, debido a que los pulsos de radio adoptarían la forma de la materia que atraviesan.

La bruma de la confusión puede levantarse dentro de poco. Tres telescopios que podrán detectar varios FRBs cada día tienen prevista su puesta en servicio o aumento de su actividad para este año — esto significa que los astrónomos pronto se verán “abrumados” por las señales, tal como señaló a Nature el astrónomo Duncan Lorimer de la Universidad de Virginia Occidental en Morgantown.

Referencias

1.- Keane, E. F. et al. Nature 530, 453–456 (2016).
2.- Williams, P. K. G. & Berger, E. Preprint at http://arxiv.org/abs/1602.08434 (2016).
3.- Spitler, L. G. et al. Nature http://doi.org/10.1038/nature17168 (2016).
4.- Masui, K. et al. Nature 528, 523–525 (2015).

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