Récord astronómico: captan la ráfaga rápida de radio más lejana jamás registrada

Un destello de radio que viajó más de diez mil millones de años a través del universo llegó a la Tierra con un mensaje cifrado en sus ondas: pistas sobre cómo nacen estos misteriosos destellos y qué material invisible llena el espacio entre galaxias. El destello, catalogado como FRB 20240304B, fue capturado por el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica y representa el registro más distante de una ráfaga rápida de radio jamás documentado. Su descubrimiento, publicado en la revista Science y liderado por investigadores de la Universidad de Sídney, abre una ventana a una época en que el universo apenas tenía tres mil millones de años.

Las ráfagas rápidas de radio son destellos que duran apenas milisegundos pero que han cautivado a los astrónomos durante años. Su origen sigue siendo un misterio sin resolver, pero lo que las hace particularmente valiosas es que durante su travesía desde galaxias distantes hasta la Tierra, sus ondas atraviesan la materia que ocupa el espacio entre galaxias, acumulando cambios que los científicos pueden medir y analizar. Esta característica convierte a cada destello en una especie de sonda cósmica que ilumina regiones del universo que de otro modo permanecerían invisibles.

Identificar la galaxia de origen fue el desafío crucial. Los telescopios terrestres más potentes no lograron localizarla, así que el equipo recurrió al telescopio espacial James Webb, cuyas observaciones infrarrojas permitieron ubicarla y medir su distancia. La galaxia anfitriona se encuentra a un desplazamiento al rojo de 2,148, una medición que revela que la luz partió cuando el universo era aún joven. Lo notable es que durante su viaje de más de diez mil millones de años, la señal atravesó gas ionizado durante aproximadamente el ochenta por ciento de la historia cósmica, acumulando información sobre ese material invisible que de otro modo resulta casi imposible de observar.

La galaxia que emitió FRB 20240304B ofrece pistas tentadoras sobre qué genera estas ráfagas. Según Laura Driessen, coautora de la investigación, el sistema es sorprendentemente pequeño, pobre en metales y atraviesa un episodio muy activo de formación estelar. En astronomía, los metales son los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, así que su escasez combinada con la formación intensa de estrellas describe una galaxia joven. Estas condiciones son compatibles con el nacimiento reciente de magnetares, estrellas de neutrones con campos magnéticos extraordinariamente intensos que pueden formarse cuando una estrella masiva termina su vida en una supernova. Aunque el estudio no presenta una conclusión definitiva, el entorno observado difiere significativamente de lo que cabría esperar si la señal hubiera surgido de la fusión de dos estrellas de neutrones envejecidas, un proceso asociado con poblaciones estelares más antiguas.

El viaje de la señal actuó como una baliza cósmica que iluminó reservas de gas y materia entre galaxias que resultan difíciles de detectar por otros métodos. Los cambios que la emisión acumuló durante su travesía aportan información valiosa sobre el gas ionizado y los campos magnéticos presentes a lo largo del trayecto. Sin embargo, los investigadores observaron que la emisión llegó muy dispersa, es decir, que sus componentes no arribaron todos al mismo tiempo después de atravesar el material intergaláctico. Esta dispersión implica que existe una población de ráfagas rápidas de radio que probablemente no está siendo detectada por los relevamientos actuales, una limitación importante que sugiere que los instrumentos y métodos disponibles podrían estar dejando pasar señales valiosas.

El hallazgo de FRB 20240304B superó el registro anterior de una ráfaga rápida de radio a gran distancia, que también había contado con participación de astrónomos de la Universidad de Sídney en 2023. Esta nueva detección extendió el alcance temporal de estas observaciones hasta una época en que el universo aún era joven, abriendo nuevas posibilidades para el futuro. Themiya Nanayakkara, investigador de la Universidad de Sídney y coautor del estudio, afirmó que los resultados demuestran la capacidad del observatorio espacial James Webb para ir más allá de los límites previos. La combinación de los datos de MeerKAT con las imágenes y mediciones del Webb permitió vincular un destello de milisegundos con una galaxia remota, un logro que parecía imposible hace poco tiempo. Ben Stappers, profesor de la Universidad de Mánchester e investigador principal del proyecto MeerTRAP, señaló que el próximo objetivo será determinar hasta qué momento del universo temprano pueden rastrearse estas señales, una pregunta que podría redefinir nuestra comprensión de cómo se formaron las primeras estructuras cósmicas.