Sobre la naturaleza de las fulguraciones rápidas en radio-ondas.

Las fulguraciones en radio-ondas (FRB – Fast Radio Burst), son un misterio en vías de aclararse.

Radio telescopes

Ilustración crédito de Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Hubble Legacy Archive, ESA, NASA en New Scientist.

El hecho de ser muy breves y que los radio telescopios no cubran grandes regiones del cielo en cada observación, hace que no se los detecte muy frecuentemente. Se cree que son muy comunes, pero hasta ahora sólo se detectó algunos cuantos y por casualidad.

Se pensó que pueden tener un origen galáctico o extragaláctico.
En el primer caso, se originarían en bajas frecuencias como son detectadas. En el segundo caso, serían originados en altas frecuencias, tales como rayos X o gamma, y por su distancia se ven corridos a longitudes de onda mayores por la expansión universal.

Veamos el caso del catalogado como FRB 150807.
Luego de ser detectado, se volvió a observar en la misma dirección y se encontró un sutil fulgor. Se pensó que era un remanente del FRB y se tuvo tiempo de localizarlo. En esa dirección se ubicó una galaxia, pero ese resplandor en radio-ondas podía ser causado por el agujero negro central, y la localización del FRB quedó en duda; luego también su origen.
Pero a este FRB también los había detectado otra antena (radio-telescopio). Así se pudo mejorar su posición y se lo relacionó con una galaxia.

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Imagen crédito de Dr. Vikram Ravi/Caltech and Dr. Ryan Shannon/ICRAR-Curtin/CSIRO.

El hecho de haber sido un evento aislado proponía un origen cataclísmico, como ser el choque entre dos estrellas de neutrones. Eso libera energía de alta frecuencia, pero la distancia y el corrimiento por la expansión universal la muestra en radio-ondas.
(pdp 09/mar./2016 – https://paolera.wordpress.com/2016/03/09/posiblemente-no-se-habria-localizado-el-origen-de-frb-150418/) (pdp 18/nov./2016 – https://paolera.wordpress.com/2016/11/18/frb-150807-el-mayor-agente-fisico-hasta-ahora-nov-2016/)

El caso de FRB 121102, detectado en el 2012.
Este FRB tiene la particularidad de repetirse. Observando en la dirección de la primera detección, se detectaron más FRB aparentemente de la misma posición y por lo tanto de la misma fuente y origen.
Un modelo proponía su origen en un sistema de asteroides alrededor de una estrella de neutrones de tipo Púlsar. Eso ubicaba a la fuente del FRB dentro de la galaxia, y la energía se originaba en bajas frecuencias ( Z. G. Dai et al, jul. 5, 2016 –  https://arxiv.org/pdf/1603.08207v3.pdf).
Pero por ser repetitivo y sabiendo que volvería a darse, se lo observó repetidas veces y con diferentes antenas. Así se logró ubicar su origen en una galaxia enana a unos 2500 millones de años luz de casa.

Location of FRB 121102

Imagen crédito de Gemini Observatory/AURA/NSF/NRC.

Luego, en esa dirección hay un Púlsar con asteroides a su alrededor, o se origina en esa galaxia. En este último caso, la repetición del FRB implica que no tiene un origen cataclísmico (no puede ser que se den choques siempre en esa misma posición), sino más bien en un objeto exótico como ser un agujero negro con chorros de materia y energía de corta longitud de onda que debido al corrimiento la observamos en ondas de radio.

Nada obliga a que los FRBs tengan un único origen; pueden tener diferentes naturalezas. Bien pueden producirse por los diversos procesos explicados; o sea: choque de estrellas masivas, repetidas bruscas emanaciones de energía desde objetos exóticos, o la interacción del campo magnético de un Púlsar con su cinturón asteroidal.

Actualización del 05/ene./2016 a las 18:30 HOA (GMT -3).
Las observaciones de FRB 121102 sugieren, que la fuente está en la galaxia enana. Así se lo relaciona con algún objeto exótico de la misma.

Referencias:

Fuentes:

  • The Host Galaxy and Redshift of the Repeating Fast Radio Burst FRB 121102, S. P. Tendulkar et al. Published 2017 January 4 © 2017. The American Astronomical Society. All rights reserved.
    The Astrophysical Journal Letters, Volume 834, Number 2.
    http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/834/2/L7

  • The Repeating Fast Radio Burst FRB 121102 as Seen on Milliarcsecond Angular Scales, B. Marcote et al. Published 2017 January 4 © 2017. The American Astronomical Society. All rights reserved.
    The Astrophysical Journal Letters, Volume 834, Number 2.
    http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/834/2/L8

pdp.

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