La luz polarizada permite reconsiderar el misterio de las señales FRB

Lo que los científicos pensaban hasta ahora sobre el origen de las misteriosas señales cósmicas FRB (Fast Radio Burst) es sólo la punta del icebergsegún un estudio dirigido por la Universidad de Toronto.

Los misterios de las explosiones cósmicas de milisegundos de duración se están revelando con una nueva forma de analizar datos del Experimento Canadiense de Mapeo de Intensidad del Hidrógeno (CHIME).

Publicado en La revista astrofísica, el estudio detalla las propiedades de la luz polarizada de 128 FRB no repetitivos (es decir, de fuentes que solo han producido una ráfaga hasta la fecha). El estudio encuentra que parecen provenir de galaxias como nuestra Vía Láctea, con densidades y campos magnéticos modestos.

Estudios anteriores de FRB se han centrado en muestras mucho más pequeñas de fuentes repetitivas hiperactivas que, por el contrario, parecen originarse en ambientes densos y extremadamente magnetizados. Sólo alrededor del 3% de los FRB conocidos son repeticiones y provienen de una fuente que ha producido múltiples ráfagas desde que fueron descubiertos.

La mayoría de los radiotelescopios sólo pueden ver pequeños puntos en el cielo, lo que facilita centrarse en FRB repetidos con posiciones conocidas. CHIME puede estudiar un área extremadamente grande del cielo para detectar FRB tanto repetitivos como no repetidos.

«Esta fue la primera mirada al 97% restante», dice es una declaración El autor principal, Ayush Pandhi, estudiante de doctorado en el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica y en el Departamento de Astronomía y Astrofísica David A. Dunlap de la Universidad de Toronto.

«Nos permite reconsiderar lo que creemos que son los FRB y vea en qué se diferencian los FRB repetitivos y no repetitivos».

UN MISTERIO CÓSMICO

Los FRB, detectados por primera vez en 2007, son destellos extremadamente energéticos que provienen de fuentes distantes en todo el universo. Si bien desde entonces se han catalogado más de 1.000 FRB, los científicos aún no saben exactamente dónde ni cómo se producen. También han preguntado si los FRB repetitivos y no repetitivos se originan en entornos similares.

«Esta es una nueva forma de analizar los datos que tenemos sobre los FRB. En lugar de simplemente observar qué tan brillante es algo, también observamos el ángulo de las ondas electromagnéticas vibrantes de la luz», dice Pandhi. «Le brinda información adicional sobre cómo y dónde se produce esa luz, y por qué ha llegado hasta nosotros a lo largo de muchos millones de años luz«.

Toda la luz viaja en forma de ondas que interpretamos como de diferentes colores según la longitud entre sus picos y valles. Gran parte de la luz del universo viaja en longitudes de onda que el ojo humano no puede ver, incluida la luz de los FRB, pero los radiotelescopios como CHIME sí pueden.

La luz polarizada está formada por ondas que vibran en un solo plano: vertical, horizontal o algún otro ángulo intermedio. Se observó que la dirección en la que se polariza la luz de los FRB cambia de dos maneras: con el tiempo y con el color de la luz. Estos cambios pueden explicar cómo se pudo haber producido un FRB y qué tipo de material atraviesa en su viaje a la Tierra.

El estudio de cómo cambia la dirección de la polarización para diferentes colores de luz puede indicarnos la densidad local del lugar donde se produce un FRB y la fuerza del magnetismo presente en él.

Para determinar qué son los FRB y cómo se producen, los científicos necesitan comprender sus entornos locales. Este estudio concluye que la mayoría de las FRB, las que no se repiten, no son como las pocas fuentes repetidoras que se han estudiado anteriormente. Sugiere que esta muestra es una población separada o versiones más evolucionadas de la misma población que se origina en un entorno menos extremo con una tasa de ráfaga más baja.

Las instituciones colaboradoras incluyen el Instituto Dunlap de la Universidad de Toronto, la Universidad de California en Santa Cruz, la Universidad de Amsterdam y la Universidad McGill.

El proyecto CHIME está codirigido por la Universidad de Columbia Británica, la Universidad McGill, la Universidad de Toronto y el Observatorio Astrofísico Radio Dominion con instituciones colaboradoras de toda América del Norte.

Está ubicado en el Observatorio Radioastrofísico Dominion, una instalación astronómica operada por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá.