Las ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés) son intensas ráfagas de ondas de radio extragalácticas que duran apenas unos milisegundos. Fueron descubiertas en 2007 por Duncan Lorimer y su estudiante David Narkiewicz mientras estudiaban datos del Sondeo de Púlsares. Hasta la fecha, se han detectado entre 50 y 60 FRB, aunque según Victoria Caspi, astrofísica de la Universidad McGill, podría haber hasta 10 000 al día. Recientemente, se detectó la segunda ráfaga de radio rápida repetitiva, lo que aporta una nueva pista para comprender el misterio del universo.
En verano 2018 años El nuevo telescopio CHIME de Canadá ha detectado 13 ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés) en tan solo tres semanas. Estas son las segundas ráfagas FRB repetitivas, la primera de las cuales fue descubierta en 2012 por el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico.
La primera ráfaga de radio rápida repetitiva (denominada FRB 121102) fue descubierta por un grupo de estudiantes liderado por Paul Scholz, entonces estudiante de posgrado. Tras analizar todos los datos, descubrieron que a la señal inicial le siguieron diez ráfagas más. Los científicos creen que la fuente de estas ráfagas podría ser una galaxia enana situada a 2500 millones de años luz de la Tierra.
La segunda ráfaga de radio rápida repetitiva (FRB 180725A) apareció por primera vez el 14 de agosto de 2018 y desde entonces se ha repetido en la misma ubicación en el cielo al menos cinco veces. El equipo CHIME publicó sus hallazgos el 9 de enero de este año en dos artículos en la revista Naturaleza , y las presentó en una conferencia de la Sociedad Astronómica Americana.
Ubicado en el Observatorio Astrofísico de Radio Dominion en la Columbia Británica, Canadá, el telescopio CHIME está equipado con cuatro receptores de radio de alta sensibilidad que miden 100 por 20 metros. Su propósito es medir la aceleración de las ondas de radio en el universo, estudiar la Vía Láctea, rastrear púlsares y detectar ráfagas de radio rápidas (FRB).
El Experimento Canadiense de Mapeo de Intensidad de Hidrógeno (CHIME) se inauguró el 7 de septiembre de 2017 durante una ceremonia de lanzamiento inaugural (esta fue la primera vez que el telescopio se utilizó para obtener imágenes astronómicas). El telescopio está diseñado específicamente para recibir señales en el rango de 400 a 800 MHz con alta sensibilidad. Los datos recibidos se procesan a una velocidad de 13 terabits por segundo. Posteriormente, se digitalizan y procesan para crear mapas celestes.
CHIME escanea el espacio en busca de ráfagas de radio rápidas (FRB) durante todo el día, utilizando 1024 puntos o haces. Cada haz se procesa a 16 000 frecuencias diferentes 1000 veces por segundo, lo que significa que se analizan 130 000 millones de bits de datos en tiempo real. Tras la primera etapa de procesamiento, que utiliza 2500 procesadores y 32 000 gigabytes de RAM, la segunda etapa determina la ubicación y los detalles de una posible FRB. Cuando se produce una FRB, el equipo de CHIME y la comunidad astrofísica reciben una notificación inmediata.
Inicialmente, existía escepticismo sobre la capacidad de CHIME para detectar ráfagas de radio rápidas a frecuencias tan bajas, ya que los modelos anteriores operaban a frecuencias cercanas a los 1400 MHz. Sin embargo, los científicos ahora creen que también existen ráfagas de radio rápidas con frecuencias inferiores a 400 MHz.
Algunas de las 13 señales de la ráfaga de radio rápida repetitiva en el extremo inferior del espectro eran tan brillantes que el equipo CHIME cree que también podrían existir ráfagas por debajo de los 400 MHz. Asimismo, creen que es posible que en el pasado se hayan producido muchas más ráfagas de radio rápidas repetitivas por debajo de los 700 MHz, pero que no se hayan detectado como tales.
Tras el FRB 180725A, el instrumento CHIME detectó varias ráfagas de radio rápidas (FRB) adicionales alrededor de los 400 MHz, tanto de día como de noche, que no se correlacionan con ninguna fuente terrestre conocida. Si se confirman estas señales, se comprenderá mejor el rango de frecuencias en las que se producen las FRB, así como sus causas.
Todavía se desconoce por qué o cómo se emiten las ráfagas de radio rápidas (FRB). Entre las hipótesis propuestas se incluyen colisiones de agujeros negros o estrellas de neutrones, supernovas de alta energía, blitzars y el colapso de púlsares causado por la materia oscura.
Desde el descubrimiento de las ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés), los científicos han intentado determinar la naturaleza de sus fuentes. Debido a su corta duración, se cree que sus orígenes se encuentran a cientos de kilómetros o incluso menos. También se cree que son extremadamente energéticas, generando en una sola ráfaga tanta energía como la que produce el Sol en 80 años.
Una hipótesis sobre su origen sugiere que podrían provenir de otras formas de vida extraterrestre avanzadas, si bien se plantearon teorías similares respecto a los pulsos regulares generados por los púlsares antes de su descubrimiento. Otras teorías incluyen la desintegración explosiva de minicúmulos de axiones, las cuerdas cósmicas y el colapso de las magnetosferas de los agujeros negros de Kerr-Newman. Se ha sugerido que, si las ráfagas de radio rápidas se originan efectivamente en explosiones de agujeros negros, serían los primeros indicios de gravedad cuántica.
En el caso de las ráfagas de radio rápidas recurrentes, algunas hipótesis sugieren múltiples orígenes debido a las diferencias en la intensidad de cada señal. Una teoría postula que existen estados cuánticos entrelazados a gran escala en el entorno de los núcleos galácticos activos, lo que puede provocar una mayor emisión, un fenómeno conocido como "superradiancia".
Trece ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés) mostraron signos de dispersión, un fenómeno que ocurre cuando las ondas de radio atraviesan el entorno de la fuente. Según la naturaleza de la dispersión de las ondas, los científicos creen que es posible determinar la naturaleza del entorno circundante.
Según Tom Landecker, miembro del equipo CHIME, "las ondas de baja frecuencia pueden escapar de su entorno y no se dispersan lo suficiente como para ser detectables al llegar a la Tierra". Este grado de dispersión indica que las fuentes son objetos astrofísicos potentes ubicados en lugares como remanentes de supernovas o cerca del agujero negro central de la galaxia, señala Cherry Ng, astrónoma de la Universidad de Toronto. Detectar más ráfagas de radio rápidas en el futuro y analizar los datos proporcionará a los científicos más información para ayudarles a identificar las fuentes y su naturaleza.
[Fuentes: CHIME, Nature, Wikipedia]