«¡Santos tiburones, Batman, es periódico!» exclamé en Slack.
Fue el primer confinamiento de 2021 en Perth y todos trabajábamos desde casa. Y cuando los astrónomos buscan algo para distraerse del temor existencial que se avecina, no hay nada mejor que un nuevo misterio cósmico.
En 2020, le enseñé a un estudiante universitario, Tyrone O’Doherty, un proyecto divertido: busque fuentes de radio que estén cambiando en una gran encuesta de radio que estoy dirigiendo.
A fines de año, encontró una fuente particularmente inusual que era visible en los datos de principios de 2018, pero desapareció en unos pocos meses. La fuente se denominó GLEAM-X J162759.5-523504, después del levantamiento en el que se encontró y su posición.
Las fuentes que aparecen y desaparecen se denominan «transitorios de radio» y suelen ser un signo de física extrema en juego.
Comienza el misterio
A principios de este año, comencé a investigar la fuente, esperando que fuera algo que conocíamos, algo que cambiaría lentamente durante meses y tal vez apuntara a una estrella que explotó o una gran colisión en el espacio.
Para comprender la física, quería medir cómo se relaciona el brillo de la fuente con su frecuencia (en el espectro electromagnético). Así que miré las observaciones del mismo lugar, tomadas en diferentes frecuencias, antes y después de la detección, y no estaba allí.
Me decepcionó, ya que ocasionalmente surgen señales espurias debido a errores de calibración del telescopio, la ionosfera de la Tierra que refleja las señales de televisión o aviones y satélites que pasan por encima.
Así que miré más datos. Y en una observación realizada 18 minutos después, allí estaba nuevamente la fuente, exactamente en el mismo lugar y exactamente en la misma frecuencia, como nunca antes habían visto los astrónomos.
En este punto comencé a sudar frío. Hay un esfuerzo de investigación mundial en busca de señales de radio cósmicas repetidas transmitidas en una sola frecuencia. Se llama la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre. ¿Fue este el momento en que finalmente descubrimos que la verdad está… ahí fuera?
La trama se complica
Rápidamente descargué más datos y publiqué actualizaciones en Slack. Esta fuente era increíblemente brillante. Estaba eclipsando todo lo demás en la observación, que no es nada despreciable.
Las fuentes de radio más brillantes son agujeros negros supermasivos que arrojan enormes chorros de materia al espacio a casi la velocidad de la luz. ¿Qué habíamos encontrado que pudiera ser más brillante que eso?
Los colegas comenzaron a darse cuenta y publicaron: «Se repite demasiado lento para ser un púlsar. Pero es demasiado brillante para una estrella fulgurante. ¿Qué es esto? (ícono de emoji alienígena)???».
A las pocas horas, respiré aliviado: había detectado la fuente en una amplia gama de frecuencias, por lo que la energía que se necesitaría para generarla solo podía provenir de una fuente natural; ¡no artificial (y no extraterrestre)!
Al igual que los púlsares, estrellas de neutrones giratorias altamente magnetizadas que emiten ondas de radio desde sus polos, las ondas de radio se repetían como un reloj unas tres veces por hora. De hecho, podía predecir cuándo aparecerían con una precisión de una diezmilésima de segundo.
Así que recurrí a nuestro enorme archivo de datos: 40 petabytes de datos de radioastronomía registrados por Murchison Widefield Array en Australia Occidental, durante sus ocho años de funcionamiento. Usando poderosas supercomputadoras, busqué cientos de observaciones y recogí 70 detecciones más durante tres meses en 2018, pero ninguna antes o después.
Lo sorprendente de los transitorios de radio es que si tiene suficiente cobertura de frecuencia, puede calcular qué tan lejos están. Esto se debe a que las frecuencias de radio más bajas llegan un poco más tarde que las más altas, dependiendo de cuánto espacio hayan viajado.
Nuestro nuevo descubrimiento se encuentra a unos 4.000 años luz de distancia, muy distante, pero aún en nuestro patio trasero galáctico.
También encontramos que los pulsos de radio estaban casi completamente polarizados. En astrofísica, esto generalmente significa que su fuente es un fuerte campo magnético. Los pulsos también cambiaban de forma en solo medio segundo, por lo que la fuente debe tener menos de medio segundo luz de ancho, mucho más pequeña que nuestro Sol.
Al compartir el resultado con colegas de todo el mundo, todos estaban emocionados, pero nadie sabía con certeza qué era.
El jurado aún está deliberando
Había dos explicaciones principales para este objeto astrofísico compacto, giratorio y altamente magnético: una enana blanca o una estrella de neutrones. Estos permanecen después de que las estrellas se quedan sin combustible y colapsan, generando campos magnéticos de miles de millones a quintillones de veces más fuertes que el de nuestro Sol.
Y aunque nunca hemos encontrado una estrella de neutrones que se comporte de esta manera, los teóricos han predicho que tales objetos, llamados «magnetares de período ultralargo», podrían existir. Aun así, nadie esperaba que uno pudiera ser tan brillante.
Esta es la primera vez que vemos una fuente de radio que se repite cada 20 minutos. Pero tal vez la razón por la que nunca vimos uno antes es porque no estábamos mirando.
Cuando comencé a tratar de comprender esta fuente, estaba sesgado por mis expectativas: las fuentes de radio transitorias cambian rápidamente como púlsares o lentamente como los restos de una supernova que se desvanecen.
No estaba buscando fuentes que se repitieran a intervalos de 18 minutos, un período inusual para cualquier clase conocida de objeto. Tampoco estaba buscando algo que aparecería durante unos meses y luego desaparecería para siempre. nadie lo era
A medida que los astrónomos construyen nuevos telescopios que recolectarán grandes cantidades de datos, es vital que mantengamos nuestras mentes y nuestras técnicas de búsqueda abiertas a posibilidades inesperadas. El universo está lleno de maravillas, solo deberíamos elegir mirar.
Excelente información para lectores ávidos de nuevos descubrimientos.