La polarización, ¿la clave del enigma de las ráfagas rápidas de ondas de radio?

Redacción

Según los resultados de una investigación reciente, la polarización podría dar pistas clave para desentrañar el enigma de las ráfagas rápidas de ondas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés). Estas ráfagas, provenientes e fuera de la Tierra, constituyen un misterio que ha venido desconcertando a la comunidad científica desde su descubrimiento hace quince años. Las ráfagas se caracterizan por pulsos que duran apenas unas milésimas de segundo pero ostentan una potencia espectacular.

Se desconoce qué causa esos radiofogonazos. La hipótesis más aceptada sobre su origen es la de que están generados por magnetares. Estos astros son los cuerpos celestes con los campos magnéticos más intensos conocidos en el universo. Se trata de estrellas de neutrones mucho más magnetizadas de lo normal. Aunque las estrellas de neutrones típicas poseen campos magnéticos billones de veces más fuertes que el de la Tierra, los campos de los magnetares son del orden del millar de veces más fuertes que los de las estrellas de neutrones normales. Las estrellas de neutrones son cadáveres de estrellas tremendamente compactados, aunque no tanto como los agujeros negros.

Las estrellas de neutrones rotan tan deprisa que suelen tardar mucho menos de 1 segundo en dar una vuelta completa sobre sí mismas. Se las descubre habitualmente siendo púlsares, emisores muy potentes de ondas de radio y también en otras longitudes de onda. Las emisiones del púlsar surgen de sus polos magnéticos. La desalineación de los polos magnéticos con el eje de rotación de la estrella de neutrones hace que los haces de radiación giren como los focos de un faro marítimo, enviando pulsos de haces hacia los posibles observadores distantes. Cuando la orientación es la adecuada, esos pulsos se detectan desde la Tierra.

El equipo internacional de Bing Zhang, de la Universidad de Nevada en Las Vegas (UNLV), Estados Unidos, ha identificado la polarización como rasgo clave capaz de revelar el origen de estas inquietantes ráfagas.

Al analizar 1.652 pulsos provenientes de un único emisor de FRBs, se constató que aunque las ráfagas estaban altamente polarizadas al ser captadas por telescopios en longitudes de onda más cortas que las ondas de radio, no presentaban polarización alguna al ser detectadas con el enorme radiotelescopio chino FAST.

“Estábamos perplejos por la ausencia de polarización”, confiesa Yi Feng, de los Observatorios Astronómicos Nacionales dependientes de la Academia China de Ciencias y miembro del equipo de investigación. “Más tarde, cuando examinamos sistemáticamente otras fuentes de FRBs periódicas con otros telescopios en diferentes longitudes de onda, en particular las que son más cortas que las ondas con las que trabaja el FAST, todo comenzó a tener sentido .

Según Zhang, todo apunta a que cada fuente de FRBs periódicos está rodeada por un plasma denso altamente magnetizado. Este plasma produce una rotación diferente del ángulo de polarización, y las ondas de radio recibidas provienen de múltiples caminos debido a la dispersión de las ondas por el plasma.

Cuando el equipo tuvo en cuenta el parámetro clave, las múltiples observaciones revelaron una evolución sistemática dependiendo de la longitud de onda. Esa evolución puede describirse como una despolarización conforme se avanza hacia longitudes de onda más largas.

A juzgar por los resultados del estudio, las fuentes más activas de FRBs periódicos podrían pertenecer a una categoría muy específica de astros, pendiente de determinar.

El estudio se titula “Frequency Dependent Polarization of Repeating Fast Radio Bursts – Implications for Their Origin“. Y se ha publicado en la revista académica Science.

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