En un sorprendente viaje a través del tiempo cósmico, científicos han desvelado un destello de radio ancestral que se originó hace ocho mil millones de años. ¿Podría este enigma cósmico contener la clave para desvelar el misterio de la masa total del universo?
El 10 de junio de 2022, los científicos observaron un rápido destello de radio utilizando el radiotelescopio ASKAP de CSIRO. Este destello se produjo como resultado de un desconcertante acontecimiento cósmico que emitió una cantidad de energía comparable a la que emitiría nuestro sol en 30 años en tan solo milisegundos.
En un nuevo estudio, los investigadores han analizado este destello de radio recién detectado. Y eso conduce a algunos descubrimientos fascinantes.
Más información sobre los destellos de radio rápidos
Los destellos de radio rápidos son algunas de las explosiones más potentes del Universo, compuestas principalmente por ondas de radio. Uno de estos destellos contiene una cantidad increíble de energía: diez billones de veces el consumo anual de energía de todos los habitantes de la Tierra. Lo sorprendente es que estos estallidos duran muy poco, apenas una milésima de segundo cada uno. Además, son impredecibles y difíciles de precisar, lo que los convierte en misteriosos sucesos extremadamente breves pero enormemente potentes en el espacio.
En primer lugar, el destello de radio, denominado FRB 20220610A, parece ser antiguo. En el artículo publicado recientemente, el equipo internacional afirma incluso que han descubierto el destello de radio rápido más antiguo y lejano de la historia, que se produjo hace unos ocho mil millones de años. Este notable hallazgo supera el récord anterior del mismo equipo en un 50 por ciento.
Origen: relación Macquart
El origen de este destello se ha establecido como un cúmulo de dos o tres galaxias a punto de fusionarse. Esto respalda las explicaciones científicas actuales sobre las causas de los destellos de radio rápidos. “Gracias a la red de antenas parabólicas de ASKAP, pudimos determinar con precisión la procedencia del FRB 20220610A”, explica Stuart Ryder, investigador. “A continuación, desplegamos el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile para localizar la galaxia responsable del destello. Descubrimos que esta galaxia es más antigua y distante que cualquier otra fuente de destellos de radio rápidos observada hasta ahora, y parece formar parte de un pequeño grupo de galaxias que se están fusionando”.
Esta impresión artística (no a escala) muestra cómo el destello de radio rápido FRB 20220610A recorrió su camino desde la lejana galaxia donde se originó hasta la Tierra, en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. La galaxia de origen parece formar parte de un pequeño grupo de galaxias. Está tan lejos que la luz tardó ocho mil millones de años en llegar hasta nosotros, lo que convierte a FRB 20220610A en el destello de radio rápido más lejano descubierto hasta ahora. Imagen: ESO/M. Kornmesser
El descubrimiento del nuevo destello de radio antiguo y distante confirma que los destellos de radio rápidos pueden utilizarse para medir la materia “desaparecida” situada entre las galaxias. Esta teoría fue propuesta originalmente por el difunto astrónomo australiano Jean-Pierre Macquart. “Macquart demostró que cuanto más lejos se encuentra un destello de radio rápido en el espacio, más materia dispersa entre las galaxias revela”, explica Ryder. “Este principio se conoce como la relación de Macquart. Aunque algunos destellos de radio rápidos recientes parecían desviarse de esta relación, nuestras mediciones confirman que la relación de Macquart es válida más allá del centro del universo que conocemos”.
Masa del universo: futuras detecciones
Esta idea es muy importante. Y es que las técnicas actuales utilizadas para calcular la masa total del universo arrojan resultados contradictorios y, por tanto, ponen en entredicho el modelo cosmológico establecido. Así pues, la masa total exacta del universo es compleja y sigue siendo una cuestión abierta en cosmología.
“Cuando contamos la cantidad total de materia ordinaria del universo (es decir, los átomos que lo componen todo, incluidos nosotros mismos) descubrimos que falta más de la mitad de la que teóricamente debería estar presente”, explica Ryan Shannon, coautor del estudio. “Sospechamos que la materia que falta se encuentra en algún lugar entre las galaxias. Pero podría ser que simplemente esté demasiado caliente y sea demasiado fina para observarla con las técnicas convencionales”.
Los destellos rápidos de radio tienen la capacidad única de detectar esta materia ionizada. Incluso en un espacio aparentemente vacío, pueden “ver” dónde están todos los electrones. Esta capacidad nos permite medir cuánta materia hay entre las galaxias.
Para ello, sería de gran ayuda, por supuesto, que los astrónomos fueran capaces de detectar más destellos de radio. Hasta el momento, los investigadores han logrado localizar unos 50 destellos de radio rápidos, y casi la mitad de estos descubrimientos se realizaron utilizando ASKAP. Los científicos sugieren que, en el futuro, deberíamos ser capaces de detectar miles de estos destellos a través del cielo, incluso a mayores distancias. “Aunque todavía no conocemos la causa de estos inmensos estallidos de energía, nuestro trabajo confirma que los destellos de radio rápidos se dejan oír con regularidad”, afirma Shannon. “Esto abre la puerta a utilizarlos como herramienta para rastrear la materia entre las galaxias y así comprender mejor la estructura del universo”.
Nuevo telescopio
En la actualidad, ASKAP es el radiotelescopio líder en la detección y localización de destellos rápidos de radio. Pero para sacar a la luz esos miles de destellos de radio, necesitamos artillería más pesada. Y no tendremos que esperar mucho para ello. De hecho, actualmente se está construyendo el Square Kilometre Array en Australia Occidental y Sudáfrica. Este radiotelescopio constará de miles de receptores interconectados. Se creará así un enorme radiotelescopio con un área de recepción combinada tan grande como un kilómetro cuadrado. Este novísimo telescopio será más avanzado que el ASKAP y permitirá a los astrónomos detectar y localizar destellos de radio más antiguos y distantes. Además, el espejo de casi 40 metros del Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que se está construyendo actualmente en el árido desierto chileno, será necesario para seguir investigando las galaxias fuente de estos destellos. El ELT podrá proporcionar imágenes hasta 15 veces más nítidas que las del telescopio espacial Hubble.
En resumen, nos espera un periodo apasionante en el estudio de los destellos rápidos de radio. La esperanza es que, con el tiempo, podamos averiguar no solo de dónde proceden exactamente estos fenómenos aún misteriosos, sino también cómo se originan. Además, estos destellos de radio podrían darnos nuevas pistas sobre la masa de la parte invisible del cosmos. Los destellos de radio rápidos son, por tanto, valiosas herramientas cósmicas que permiten a los astrónomos recabar información indirecta sobre la materia invisible entre las galaxias, lo cual es crucial para nuestra comprensión del universo y su evolución.