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miércoles, febrero 8, 2023
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Astrónomos pesaron la Vía Láctea y no es tan gorda

Misteriosas ráfagas rápidas de radio (FRB) ayudaron a los astrónomos a pesar nuestra galaxia.

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Durante más de una década, las llamadas ráfagas de radio rápidas (FRB) han desconcertado a los científicos. Estos destellos brillantes de ondas de radio de duración ultracorta a través del cielo ocurren todo el día, pero nadie sabe aún qué los causa.

Aunque los FRB siguen siendo un misterio, las nuevas observaciones de este extraño fenómeno pueden ayudar a los astrónomos a aprender más sobre nuestro propio vecindario galáctico. En una nueva investigación presentada en una conferencia de prensa en la reunión 241 de la Sociedad Astronómica Estadounidense, un equipo de astrónomos de Caltech informó que midió la masa de nuestra Vía Láctea usando un FRB, y resulta que nuestra galaxia es más liviana de lo esperado.

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Las antenas parabólicas en Owens Valley en California forman una matriz diseñada para identificar las fuentes de las ráfagas rápidas de radio. (Crédito de la imagen: Caltech)

Los astrónomos de Caltech construyeron un observatorio llamado Deep Synoptic Array (DSA), una colección de 110 antenas de radio ubicadas en el valle de Owens, en el centro de California, en las tierras ancestrales de la tribu Big Pine Paiute, para realizar mediciones más precisas de las FRB.

Su objetivo es señalar la ubicación en el cielo de cada FRB que observan, para ayudar a determinar dónde se originan estos destellos. Esta tarea requiere una resolución muy detallada, el equivalente a detectar una moneda de diez centavos en la superficie de la Luna.

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Al mismo tiempo, la matriz debe inspeccionar una gran parte del cielo para tener alguna esperanza de detectar las ráfagas extremadamente cortas. Examinar una gran cantidad de cielo significa procesar una gran cantidad de datos, por lo que las computadoras de la matriz procesan 24 gigabytes por segundo. Esto va mucho más allá de las capacidades de la mayoría de las computadoras con las que interactuamos» Sería como transmitir 28,000 películas de Netflix al mismo tiempo.

A largo plazo, los astrónomos esperan construir un observatorio FRB aún más avanzado, apodado DSA-2000 (sí, es una serie de dos mil antenas de radio) en el desierto de Nevada. Pero incluso el DSA inicial es un instrumento poderoso para observar los FRB.

«El DSA es ahora el instrumento líder en el mundo para este propósito», dijo Vikram Ravi, astrónomo de Caltech, durante la conferencia de prensa. Solo en 2022, su primer año de operaciones, DSA-110 ayudó a los astrónomos a descubrir 30 FRB con ubicaciones precisas, superando los 21 que los científicos habían rastreado previamente en los años transcurridos desde que se detectó el primer FRB en 2007.

La capacidad de localización es particularmente importante, dijo Ravi. «Al descubrir cómo son los entornos de los FRB, podemos decir algo sobre sus orígenes».

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Y estas observaciones no solo brindan a los astrónomos pistas sobre el misterio de los FRB, sino que también revelan la materia invisible que nos rodea. «Resulta que más del 80% de la materia bariónica, no materia oscura, sino materia como tú y como yo, es invisible en el universo cercano», dijo Ravi. Esta materia oculta está realmente dispersa, lo que dificulta que nuestros telescopios la vean. (La materia oscura es la sustancia misteriosa que los astrónomos no pueden ver directamente, pero que han observado a través de su firma gravitatoria en las galaxias).

Representación de un artista del gas caliente que rodea la Vía Láctea y sus galaxias satélite. (Crédito de la imagen: NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al)
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A medida que las ondas de radio viajan desde galaxias distantes a nuestras antenas en la Tierra, ciertas frecuencias de las ondas se retrasarán, un indicador de cuánto material hay entre el observador y el FRB. Los datos del DSA revelaron que nuestra Vía Láctea tiene mucha menos materia regular de lo que esperaban los astrónomos. Mientras que la mayor parte del universo está compuesto por alrededor de un 16 % de materia regular y un 84 % de materia oscura, nuestra Vía Láctea tiene menos del 10 % de materia regular y más del 90 % de materia oscura.

Esta ligereza inesperada podría insinuar explosiones en el pasado de nuestra galaxia. «Estos resultados respaldan fuertemente los escenarios predichos por las simulaciones de formación de galaxias donde los procesos de retroalimentación expulsan la materia de los halos de las galaxias», dijo Ravi en un comunicado de Caltech. Estos procesos son «fundamentales para la formación de galaxias, por lo que la materia se canaliza y expulsa de las galaxias en ciclos», agregó.

Este es solo el primer año de observaciones con el recién bautizado DSA, que comenzó a funcionar en febrero de 2022, y el observatorio aún está aumentando, con solo 63 de los 110 platos involucrados en la nueva investigación. Así que es probable que salga mucho más de ese valle de California para ayudar a desentrañar la historia de los FRB y más.

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La investigación también ha sido aceptada para su publicación en The Astrophysical Journal y está disponible para leer en el servidor de preimpresión arXiv.org.

Con información de Space.com

SourceSKYCR.ORG
Skycr_editor
Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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