El estallido rápido de radio más lejano procede de una galaxia enana mil veces más ligera de lo previsto. Lo ha identificado el telescopio James Webb, y el hallazgo, liderado por la Universidad de Sídney, pone en apuros una de las dos explicaciones favoritas para estos destellos.
Las ráfagas rápidas de radio son fogonazos de ondas de radio que llegan desde el otro extremo del universo. Duran alrededor de una milésima de segundo —un parpadeo tarda cientos de veces más— y la mayoría se ve una sola vez y no vuelve. Se detectaron por primera vez en 2007 y, casi dos décadas después, nadie sabe con certeza qué las produce.
Esta en concreto apareció el 4 de marzo de 2024. Ese día, el equipo de MeerTRAP la captó con el radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, y la bautizó FRB 20240304B siguiendo la fecha. La señal apuntaba a una distancia extrema.
Una galaxia que los telescopios terrestres no encontraban
El primer problema fue localizar su casa. Los astrónomos sabían con enorme precisión de qué punto del cielo llegaba la ráfaga, pero los mayores telescopios del mundo, mirando en luz visible, no veían ninguna galaxia ahí. El escenario estaba vacío.
Entró entonces el telescopio James Webb de la NASA. Su cámara de infrarrojo cercano detectó una mancha tenue justo en la posición esperada; su espectrógrafo midió después cuánto se había estirado la luz de esa galaxia durante el viaje hasta nosotros. Ese estiramiento es el corrimiento al rojo, la regla con la que los astrónomos deducen a qué distancia y a qué época están mirando.
Un fogonazo de una milésima de segundo ha bastado para señalar una galaxia que ningún telescopio en tierra era capaz de ver.
El valor salió 2,148. Traducido: la luz de aquella galaxia partió cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años y ha viajado más de 10.000 millones de años hasta los detectores de MeerKAT. Las ráfagas localizadas hasta ahora estallaron, en su mayoría, miles de millones de años más tarde. El estudio se ha difundido en paralelo a un comunicado de la NASA.
Por qué una galaxia así no debería emitir esta señal
La sorpresa no fue la distancia, sino el tamaño. El equipo esperaba una galaxia grande, bien formada y con muchas estrellas. Encontró una enana, eso sí, fabricando estrellas a buen ritmo. —Pensábamos que sería una galaxia grande y bien formada, con un montón de estrellas, y en cambio era una galaxia enana pequeña, aunque estaba formando estrellas activamente—, resume Manisha Caleb, autora principal del trabajo.
La cifra de masa es la que descoloca: 1.000 veces menos de lo que el equipo daba por necesario para producir una ráfaga así. En escala humana, es como esperar un estadio de fútbol lleno, y encontrarse un pabellón de barrio con la luz encendida.
Aquella galaxia vivía en lo que los astrónomos llaman el mediodía cósmico, la franja de la historia del universo en la que las estrellas se formaban al ritmo más alto. Era pequeña y grumosa, y el equipo calculó que buena parte de sus estrellas pudo nacer en apenas 30 millones de años, alrededor del 1 % del tiempo que el universo llevaba existiendo por entonces.
Magnetares contra colisiones: el debate que este hallazgo inclina
Ahí está el interés real del resultado, más allá del récord de distancia. Hay dos ideas compitiendo por explicar las ráfagas. La primera es la fusión de dos estrellas de neutrones, los núcleos ultradensos que quedan cuando una estrella gigante explota. La segunda es un magnetar: una estrella de neutrones joven, solitaria, con un campo magnético descomunal.
El argumento es de relojería. Dos estrellas de neutrones que giran una alrededor de otra necesitan miles de millones de años para acercarse lo suficiente y chocar; si esa fuera la causa, las ráfagas deberían aparecer en galaxias maduras, pobladas de estrellas ancianas. Esta es lo contrario: joven y todavía fabricando astros. —Nuestro trabajo sugiere que es muy improbable que esta ráfaga la produjera una fusión—, sostiene Caleb.
Al magnetar le pasa justo lo contrario. Nace de la explosión de una estrella masiva y puede crujir y disparar radio poco después, con una ventana de juventud muy corta. Encaja con lo observado. Conviene decirlo con prudencia: una sola ráfaga no cierra el caso, y el propio equipo advierte de que su señal llegó muy dispersada, lo que sugiere que los rastreos actuales se están perdiendo toda una familia de estallidos parecidos.
Dos cúmulos de galaxias en el camino de la señal
Hay un segundo hallazgo, casi lateral, que me parece igual de elegante. Los miles de millones de años luz entre la ráfaga y la Tierra parecen vacío, pero no lo son: la señal atravesó gas cargado repartido a lo largo de aproximadamente el 80 % de la historia del universo. —Una ráfaga rápida de radio es casi como una linterna cósmica: ilumina todo lo que hay en su camino—, explica J. Xavier Prochaska, coautor del estudio y profesor en la Universidad de California en Santa Cruz.
En ese trayecto, el equipo encontró las huellas de dos estructuras grandes. Una era un cúmulo de galaxias que nadie había detectado antes, a un corrimiento al rojo de 0,3, es decir, a unos 3.500 millones de años luz de casa. La otra era el cercano cúmulo de Virgo, a unos 54 millones de años luz. La ráfaga funcionó, en la práctica, como un sondeo del entramado invisible de materia que llamamos red cósmica.
El siguiente paso es cuantitativo. Los autores calculan que el radiotelescopio sudafricano podría localizar varios estallidos al año por encima de un corrimiento al rojo de 1,0 —más de medio camino hacia el origen del universo—, y que los instrumentos de nueva generación elevarán esa cuenta. Cada uno de esos fogonazos necesitará otra vez al James Webb para identificar la galaxia que lo lanzó. El misterio no se ha resuelto. Se ha estrechado.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: La galaxia anfitriona del estallido rápido de radio más lejano localizado hasta ahora, FRB 20240304B, una enana mil veces menos masiva de lo que se suponía necesario.
- Dónde: Una galaxia enana con corrimiento al rojo 2,148, cuya luz partió cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años.
- Institución responsable: Equipo liderado por Manisha Caleb (Universidad de Sídney) con datos del radiotelescopio MeerKAT y del telescopio James Webb de la NASA.
- Cuándo: La ráfaga se detectó el 4 de marzo de 2024; el análisis se ha difundido junto a un comunicado de la NASA.
- Impacto a futuro: Refuerza la hipótesis del magnetar frente a la fusión de estrellas de neutrones y abre la puerta a usar estas señales como sondas de la red cósmica.
