Por qué importa que científicos hayan localizado el origen de los más enigmáticos pulsos de radio del cosmos

Como su nombre indica, los estallidos rápidos de radio (FRB, por sus siglas en inglés) son señales de ondas de radio, de corta duración pero de gran potencia, que se originan en el cosmos.

Su brevedad, combinada con la dificultad para determinar con precisión su localización, han hecho que los FRB fueran un enigma para los astrónomos por años. Ahora, un grupo de científicos asegura haber localizado el origen de una de estas señales de radio: y vienen de otra galaxia.

Es un paso importante para resolver finalmente el misterio, que ha dado lugar a una gran variedad de explicaciones, desde que los pulsos son causados por agujeros negros hasta que son producto de un intento de comunicación de seres extraterrestres.

Un secreto de los archivos

Los primeros FRB fueron detectados en 2007 a partir de una revisión de datos de archivo del radiotelescopio Parkes, en Australia. Los astrónomos estaban buscando nuevos ejemplos de estrellas de neutrones magnetizadas, llamadas púlsares.

Pero, en lugar de eso, encontraron un nuevo fenómeno: un estallido de ondas de radio que había sido registrado en 2001 y había pasado desapercibido. Desde entonces, han podido contabilizar otros 18 estallidos de este tipo, también conocidos como "flashes".

Estas emisiones, de milisegundos de duración pero con una potencia equivalente a 500 millones de Soles, provienen de una galaxia enana y tenue a 3.000 millones de años luz de la Tierra con una masa de alrededor del 1% de la que tiene la Vía Láctea. Y realizan un vasto periplo por el tiempo y el espacio intergaláctico antes de alcanzar nuestro planeta.

Crucial para una nueva astronomía

Los astrónomos recibieron con entusiasmo el descubrimiento, publicado en la revista especializadaNature, porque señalan que no se trata de uno más entre los hallazgos recientes del cosmos.

"Esta es realmente la primera asociación irrefutable de los FRB con otra fuente astronómica de fuera de la galaxia, así que es un hallazgo enorme", señaló a la prensa Duncan Lorimer, astrónomo de la Universidad de Virginia Occidental, que fue el primero en reportar la detección de los pulsos en 2007.

"No exagero cuando digo que había más teorías sobre qué podrían ser estos estallidos que los estallidos propiamente dichos que habíamos observado", le dijo a la BBC Shami Chatterjee, de la Universidad de Cornell, el autor principal del nuevo estudio.

"Ahora sabemos que este estallido en particular proviene de una galaxia enana a unos 3.000 millones de años luz de la Tierra", confirmó el científico.

Todos los FRB habían sido detectados usando radiotelescopios de un solo plato, que no tienen la capacidad de identificar la ubicación de estos pulsos con la precisión necesaria.

Pero Chatterjee y sus colegas utilizaron una red de telescopios de múltiples antenas, llamada Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) y ubicada en el estado de Nuevo México (EE.UU.), con resolución suficiente para determinar con exactitud la localización de un flash al que los científicos llamaron FRB 121102.

A diferencia de todos los demás, este FRB descubierto en 2012 se ha repetido varias veces, aunque sin mostrar un patrón claro. En 83 horas de observación durante seis meses en 2016, los radiotelescopios VLA reconocieron nueve estallidos del FRB 121102.

Y esto resulta inédito, porque hasta ahora no habían logrado detectar más de una explosión a la vez y las habían considerado eventos aislados, lo que permitía especular con que los pulsos eran "cataclismos cósmicos" resultantes, por ejemplo, de la colisión de dos estrellas o una supernova.

Cambio de juego

El descubrimiento, que además de publicarse en Nature se presentó en la 229ª reunión de la Sociedad Astronómica de Estados Unidos, permite a los científicos descartar algunas de las explicaciones antes sugeridas sobre el origen de los FRB. No pueden ser cataclismos, dicen, porque no son episodios aislados sino repetidos.

Tampoco pueden provenir de súper agujeros negros, como otras emisiones, porque éstos se hallan típicamente en galaxias brillantes, no en una tenue. Y definitivamente descartan que los FRB se originen dentro de nuestra galaxia.

Aunque sólo han anotado 18 de estas señales, de la investigación se puede concluir que los FRB tienen una ocurrencia notoriamente mayor: los científicos creen que pueden darse hasta 10.000 pulsos al día. Es su impredecibilidad lo que los hace difíciles de visualizar.

Entender cómo se generan estos pulsos puede abrir un nuevo campo en la astronomía, apunta Lorimer, en diálogo con The Washington Post. Como viajan tan lejos para alcanzar la Tierra, pueden convertirse en una herramienta para estudiar el espacio, mayormente vacío, que existe entre galaxias.

También servirían para mapear la distribución de la materia a través del Universo, apunta el experto, dado que pueden aportar información sobre la materia que encuentran en su viaje hacia nuestro planeta. Y pueden incluso poner a prueba la teoría de la relatividad de Einstein, ya que atraviesan un vasto espacio-tiempo cosmológico.

"Este fenómeno está tan bien afinado para que podamos explorar el Universo. Realmente ha abierto las puertas de un nuevo ámbito para la ciencia y el descubrimiento", apunta Sarah Burke-Spolaor, quien participó de la investigación.

Sin embargo, en la comunidad científica hubo también quienes prefirieron la cautela. Primero es necesario entender qué son exactamente los FRB, alertan.

Chatterjee se inclina por considerarlos pulsos emitidos por magnetares o magnetoestrellas: estrellas de neutrones con un fuerte campo magnético que, según se sabe ya, emiten radiaciones de alta energía como los rayos gama o los rayos X.

Aunque los magnetares no brillan tan fuerte como sugieren los FRB, es probable que el plasma alrededor de la misma estrella actúe como lente magnificador de la luz que llega a la Tierra, dice el científico.

Pero lo cierto es que aún resta investigar más: dado que el FRB 121102 estudiado esel único estallido repetitivoque se conoce, es posible que represente un fenómeno completamente diferente a otros FRB.

Hay científicos que creen que puede haber dos clases de FRB, unos repetitivos y otros únicos que tal vez sí estén asociados a cataclismos.

Heino Falcke, profesor de la Universidad Radboud en Nijmegen, Holanda, que ha investigado los FRB pero no participó en el estudio recién publicado, señaló que es importante evitar adoptar "nuevos dogmas" demasiado rápido, sobre todo porque los FRB son "fugitivos ágiles" para los astrónomos.

"¿Por qué este espectacular FRB está en una pequeña galaxia? Hay muchas cosas que se asocian que no tienen mucho sentido todavía", dijo Falcke a la BBC.

"Tal vez sea una estrella de neutrones en órbita alrededor de un agujero negro", añadió el astrónomo, que de todos modos calificó los nuevos hallazgos como "cruciales" para su rama de estudio.

Se necesitan más investigaciones, indicó, para aclarar la naturaleza de los flashes y determinar si todos son causadas por el mismo fenómeno o, por el contrario, plantean más de un nuevo enigma para los estudiosos del cosmos.