James Webb rastrea una señal cósmica hasta una galaxia antigua que reescribe la formación estelar

El estallido, bautizado FRB 20240304B, viajó desde una galaxia enana cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años. El estudio, publicado en Science, refuerza la hipótesis de los magnetares jóvenes como origen.

Una señal cósmica que dura milisegundos ha encontrado por fin su galaxia. El James Webb ha rastreado la ráfaga rápida de radio más lejana jamás localizada hasta una galaxia enana que fabricaba estrellas a buen ritmo cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años. El hallazgo, publicado en Science, obliga a revisar qué clase de vecindario cósmico es capaz de producir estos fogonazos.

El estallido se bautizó como FRB 20240304B y se detectó el 4 de marzo de 2024 con el radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, por el equipo MeerTRAP. Duró una fracción de segundo. En ese instante liberó una energía descomunal concentrada en milisegundos y después se apagó, como si nunca hubiera existido.

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Lo difícil no fue oírla, sino saber de dónde venía. Los mayores telescopios ópticos terrestres apuntaron a las coordenadas calculadas y no vieron nada. La galaxia responsable era demasiado tenue. Hacía falta otro instrumento.

Una galaxia mil veces más pequeña de lo que esperaban

La NIRCam del Webb detectó una mancha de luz azulada justo en el punto donde había sonado el estallido, según recoge la página oficial del telescopio. En la imagen, un recuadro blanco señala la región y una cruz marca la posición exacta de la señal. Alrededor, miles de galaxias lejanas. La protagonista no destacaba precisamente por su brillo.

Después entró en juego el espectrógrafo NIRSpec, que midió el corrimiento al rojo de la galaxia: 2,148. Ese número sitúa la emisión en un momento en el que el universo tenía aproximadamente 3.000 millones de años, lo que convierte a esta ráfaga en la más distante identificada hasta la fecha.

El destello duró menos que un parpadeo; su luz, en cambio, llevaba viajando desde antes de que existiera la Tierra.

Lo inesperado llegó al pesar la galaxia. Los astrónomos esperaban una estructura grande y bien desarrollada, con una población estelar enorme. Encontraron una galaxia enana con unas 1.000 veces menos masa de la prevista. Eso sí, estaba en plena actividad: vivía el llamado mediodía cósmico, la época en la que la formación estelar del universo alcanzó su punto álgido.

Una galaxia mil veces menos masiva de lo previsto basta para producir uno de los fogonazos más energéticos del universo.

Los cálculos del equipo indican que la mayor parte de sus estrellas pudo formarse en apenas 30 millones de años. Manisha Caleb, de la Universidad de Sídney y responsable del estudio, reconoció la sorpresa: esperaban una galaxia madura, con muchas estrellas, y se toparon con una enana pequeña pero activa. Un vecindario joven, no un cementerio estelar.

Para hacerse una idea de la escala: nuestro Sol tiene 4.600 millones de años y ya ha consumido casi la mitad de su combustible. Aquella galaxia llevaba encendida, como mucho, unas pocas decenas de millones de años cuando emitió el fogonazo. En términos cósmicos, era una guardería.

Del desierto sudafricano al infrarrojo del Webb

La cadena de detección tiene dos mitades. Primero, MeerKAT registra la ráfaga y mide cómo se ha dispersado su señal al atravesar la materia del espacio. Esa dispersión funciona como una huella: cuanto más plasma ha cruzado la onda, más se ha retrasado la parte de baja frecuencia. Con ese dato, el equipo estimó la distancia. Luego, el Webb puso imagen al emisor.

El trayecto dejó más pistas. Los investigadores identificaron dos estructuras en el camino de la señal: un cúmulo de galaxias hasta ahora desconocido a unos 3.500 millones de años luz y el cúmulo de Virgo, mucho más cerca, a unos 54 millones de años luz de la Tierra. El coautor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz, lo describió como una linterna cósmica que alumbra todo lo que encuentra a su paso.

Ese doble hallazgo entraña una sutileza. El cúmulo desconocido no se ve directamente: se deduce del retraso que imprime a la señal. Es como inferir que hay una columna en mitad de una habitación a oscuras porque notamos el golpe al caminar. La ráfaga funciona así como un escáner del entramado cósmico, esa red de gas y materia oscura que sostiene la arquitectura del universo.

Magnetares jóvenes contra colisiones de estrellas de neutrones

Las ráfagas rápidas de radio se descubrieron en 2007 y siguen sin explicación cerrada. La hipótesis dominante maneja dos candidatos. Uno es la fusión de dos estrellas de neutrones, restos ultradensos de estrellas masivas; esas colisiones tardan miles de millones de años en producirse, así que encajan mejor en poblaciones estelares viejas. El otro es el magnetar: una estrella de neutrones con un campo magnético descomunal, capaz de originar el destello poco después de la muerte de su estrella progenitora.

La galaxia recién identificada inclina la balanza. Con estrellas tan jóvenes, una fusión de estrellas de neutrones resulta poco probable, y el equipo lo sostiene sin ambigüedades. Eso no demuestra que haya sido un magnetar. Solo estrecha el cerco. Conviene subrayarlo: el estudio describe el ambiente, no el motor. La causa directa del fogonazo sigue sin verse.

Mi lectura es que el valor de este trabajo está menos en la respuesta que en el procedimiento. Durante años, las ráfagas se detectaban sin saber qué había en el otro extremo. Ahora existe una receta que funciona: radio para localizar, infrarrojo para caracterizar. Con los nuevos radiotelescopios en camino se esperan muchas más detecciones lejanas, y el Webb ya tiene asignado el papel de mirar donde otros no llegan.

Queda una pregunta abierta que me parece la más interesante. Si las galaxias enanas del mediodía cósmico producen ráfagas, ¿cuántas se están escapando por falta de sensibilidad? La respuesta llegará con estadística, no con una sola imagen por hermosa que sea.

🔬 Ficha del Descubrimiento

  • Qué se ha descubierto: la localización de la ráfaga rápida de radio más distante conocida, FRB 20240304B, en una galaxia enana de baja masa y formación estelar activa.
  • Dónde: en las coordenadas del estallido, a un corrimiento al rojo de 2,148, cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años; la señal se registró originalmente con MeerKAT, en Sudáfrica.
  • Institución responsable: equipo internacional liderado por Manisha Caleb (Universidad de Sídney), con datos del James Webb (NASA, ESA y CSA) y de MeerKAT; estudio publicado en Science.
  • Cuándo: estallido detectado el 4 de marzo de 2024; localización y caracterización posterior con el James Webb.
  • Impacto a futuro: consolida las ráfagas rápidas de radio como sondas del medio intergaláctico y refuerza la hipótesis de los magnetares jóvenes como origen.

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