Un equipo internacional de astrónomos, incluidos investigadores de la Universidad de Toronto, detectó la ráfaga de radio rápida (FRB) más brillante jamás observada utilizando una red coordinada de radiotelescopios y rastreó su origen hasta una galaxia cercana. Los FRB se encuentran entre los fenómenos más desconcertantes de la astronomía, pero determinar de dónde provienen podría marcar el inicio de una nueva fase de investigación, que permitiría a los científicos comprender mejor sus orígenes cósmicos.
Las ráfagas de radio rápidas son destellos de energía de radio increíblemente poderosa que viajan a través de grandes distancias en el universo. Los científicos creen que son producidos por eventos astrofísicos extremos, aunque la causa exacta sigue siendo incierta. Desde 2018, el Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno, o CHIME, ha detectado miles de estas explosiones. Sin embargo, determinar su posición exacta en el cielo sigue siendo un gran desafío.
Conjunto de estabilizadores de timbre marca explosión
La señal recién detectada, denominada FRB 20250316A y apodada RBFLOAT (“Radio Brightest Flash of All Time”), fue localizada con notable precisión utilizando el conjunto de estabilizadores CHIME/FRB. Estas versiones más pequeñas de los instrumentos CHIME se han instalado en Columbia Británica, el norte de California y Virginia Occidental. Trabajando juntos, permiten a los astrónomos utilizar la interferometría de línea de base muy larga (VLBI), una técnica que combina señales de telescopios muy separados para determinar la posición de un objeto en el cielo con una precisión excepcional.
“En última instancia, tuvimos mucha suerte de poder determinar con precisión la ubicación en el cielo de este raro evento”, dijo Matías Lajda, estudiante de doctorado de la Universidad de Toronto y autor de ambos artículos. “Unas horas después de que lo detectamos, experimentamos un corte de energía en uno de los sitios de nuestros telescopios que jugó un papel importante al decirnos de dónde vino la explosión. Si el evento hubiera ocurrido más tarde ese día, habríamos perdido por completo nuestra oportunidad”.
Una poderosa explosión de una galaxia cercana
Aunque las ráfagas de radio rápidas se encuentran entre las fuentes de radio más intensas que se conocen, aparecen sólo brevemente. Cada ráfaga suele durar entre unos pocos milisegundos y unos pocos segundos, eclipsando temporalmente otras señales de radio en su galaxia anfitriona. RBFLOAT, detectado el 16 de marzo de 2025, duró aproximadamente un quinto de segundo.
“Cósmicamente hablando, esta rápida ráfaga de radio está a nuestro alrededor”, dijo Kiyoshi Masui, profesor asociado de física y afiliado de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y exalumno de la U of Tal. “Esto significa que tenemos la oportunidad de estudiar con gran detalle un hermoso FRB normal”.
La explosión parece excepcionalmente brillante en parte porque su origen está relativamente cerca de la Tierra. Se originó cerca de la región exterior de la galaxia NGC 4141, a unos 130 millones de años luz de distancia, en la constelación de la Osa Mayor. Los investigadores pudieron limitar la fuente de la señal a una región de sólo 45 años luz de diámetro, que es más pequeña que el tamaño típico de un cúmulo de estrellas. Alcanzar este nivel de precisión es comparable a tocar una guitarra a 1.000 kilómetros de distancia.
“El descubrimiento fue muy emocionante, porque fue nuestro evento más brillante desde que los tres estabilizadores se pusieron en funcionamiento”, dijo Amanda Cook, investigadora postdoctoral de Banting en la Universidad McGill y alumna de la U of Tal que dirigió el artículo que describe RBFLOAT. “Inmediatamente, aunque era domingo por la tarde, un grupo de nosotros nos amontonamos en la sala Zoom y comenzamos a piratear el estudio, con la esperanza de enviar observaciones de seguimiento a la fuente lo más rápido posible”.
Las observaciones del JWST revelan una débil señal infrarroja
El posicionamiento preciso proporcionado por el conjunto de estabilizadores CHIME/FRB permitió al equipo realizar observaciones de seguimiento con el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Durante estas observaciones, los científicos detectaron una débil señal infrarroja en el mismo lugar donde se originó RBFLOAT. El hallazgo fue inesperado y los investigadores aún están investigando qué podría representar. Una posibilidad es que la señal provenga de una estrella gigante roja, mientras que otra idea es que podría ser un eco de luz que se desvanece asociado con la explosión.
“La alta resolución de JWST nos permite resolver estrellas individuales alrededor de un FRB por primera vez. Esto abre la puerta a identificar los tipos de entornos estelares que podrían dar lugar a explosiones tan poderosas, especialmente cuando se capturan FRB raros con este nivel de detalle”. dijo Peter Blanchard, becario postdoctoral de Harvard y autor principal del artículo complementario que describe las observaciones del JWST.
Una explosión que desafía la teoría actual
Aunque este evento es el FRB más brillante detectado por CHIME, los astrónomos no han observado ninguna explosión repetida de la misma fuente. Los científicos examinaron cientos de horas de datos de CHIME que cubren la región durante seis años, pero no encontraron señales adicionales.
“Este estallido no parece repetirse, lo que lo diferencia de la mayoría de los FRB bien estudiados”, dijo Cook. “Esto desafía una suposición importante en el campo, que todos los FRB se repiten, y abre la puerta a reconsiderar una fuente más ‘explosiva’ para al menos algunos de ellos”.
Se publicaron dos artículos científicos que describen el descubrimiento. Cartas de revistas astrofísicas. Uno se centra en la detección de radio original y la localización precisa de la explosión, mientras que el otro informa sobre las observaciones del JWST en el infrarrojo cercano de la misma región. En conjunto, los estudios proporcionan nuevos conocimientos sobre las rápidas ráfagas de radio y sugieren que pueden convertirse en herramientas valiosas para estudiar el universo en lugar de misteriosas rarezas cósmicas.
