Alrededor del mediodía del 13 de junio del año pasado, mis colegas y yo estábamos escrutando el cielo cuando creímos haber descubierto un extraño y emocionante objeto en el espacio. Con un enorme radiotelescopio, detectamos un destello de ondas de radio increíblemente rápido que parecía provenir de algún lugar del interior de nuestra galaxia.
Tras un año de investigación y análisis, finalmente localizamos la fuente de la señal, que estaba incluso más cerca de casa de lo que esperábamos.
Una sorpresa en el desierto
Nuestro instrumento estaba ubicado en Inyarrimanha Ilgari Bundara, también conocido como el Observatorio Radioastronómico de Murchison, en la remota Australia Occidental, donde el cielo sobre las rojas llanuras del desierto es vasto y sublime.
Estábamos utilizando un nuevo detector en el radiotelescopio, conocido como el Australian Square Kilometer Array Pathfinder (o ASKAP), para buscar señales parpadeantes inusuales de galaxias distantes, llamadas ráfagas rápidas de radio.
Detectamos una ráfaga. Sorprendentemente, no mostró evidencia de un retraso temporal entre las frecuencias altas y bajas, un fenómeno conocido como «dispersión».
Esto significa que debió originarse a pocos cientos de años luz de la Tierra. En otras palabras, debió provenir del interior de nuestra galaxia, a diferencia de otras ráfagas rápidas de radio que provienen de miles de millones de años luz de distancia.
Surge un problema:
Las ráfagas rápidas de radio son los destellos de radio más brillantes del universo, emitiendo el equivalente a 30 años de energía solar en menos de un milisegundo, y solo tenemos indicios de cómo se producen.
Algunas teorías sugieren que son producidas por «magnetares» (los núcleos altamente magnetizados de estrellas masivas muertas) o que surgen de colisiones cósmicas entre estos remanentes estelares muertos. Independientemente de cómo ocurran, las ráfagas rápidas de radio también son un instrumento preciso para cartografiar la llamada «materia faltante» en nuestro universo.
Cuando revisamos nuestras grabaciones para observar más de cerca la ráfaga de radio, nos llevamos una sorpresa: la señal parecía haber desaparecido. Pasaron dos meses de prueba y error hasta que se encontró el problema.
ASKAP está compuesto por 36 antenas, que pueden combinarse para actuar como un gigantesco objetivo zoom de seis kilómetros de diámetro. Al igual que el objetivo zoom de una cámara, si se intenta fotografiar algo demasiado cercano, la imagen sale borrosa. Solo eliminando algunas antenas del análisis (reduciendo artificialmente el tamaño de nuestro «objetivo») logramos finalmente obtener una imagen de la ráfaga.
Esto no nos emocionó; de hecho, nos decepcionó. Ninguna señal astronómica podía estar lo suficientemente cerca como para causar esta borrosidad.
Esto significaba que probablemente se trataba de una simple «interferencia» de radiofrecuencia, un término que los astrónomos usan para referirse a las señales creadas por el hombre que corrompen nuestros datos.
Es el tipo de datos basura que normalmente desecharíamos.
Sin embargo, la ráfaga nos intrigaba. Para empezar, fue rápida. La ráfaga de radio rápida más rápida conocida duró aproximadamente 10 millonésimas de segundo. Esta ráfaga consistió en un pulso extremadamente brillante de unas pocas millonésimas de segundo y dos pulsos posteriores más tenues, con una duración total de 30 nanosegundos.
¿De dónde provino entonces esta ráfaga increíblemente corta y brillante?
¿Un zombi en el espacio?
Ya conocíamos su dirección y, gracias a la borrosidad de la imagen, pudimos estimar una distancia de 4500 km. Y solo había una cosa en esa dirección, a esa distancia, en ese momento: un satélite abandonado de 60 años llamado Relay 2.
Relay 2 fue uno de los primeros satélites de telecomunicaciones de la historia. Lanzado por Estados Unidos en 1964, estuvo en funcionamiento hasta 1965, y sus sistemas a bordo habían fallado en 1967.
¿Pero cómo pudo Relay 2 producir esta ráfaga?
Se ha observado que algunos satélites, que se daban por muertos, han resurgido. Se les conoce como «satélites zombi».
Pero este no era un zombi. Ningún sistema a bordo del Relé 2 había sido capaz de producir una ráfaga de ondas de radio de un nanosegundo, ni siquiera estando activo.
Creemos que la causa más probable fue una «descarga electrostática». Al exponerse los satélites a gases con carga eléctrica en el espacio, conocidos como plasmas, pueden cargarse, como cuando los pies rozan una alfombra. Y esa carga acumulada puede descargarse repentinamente, provocando la chispa resultante un destello de ondas de radio.
Las descargas electrostáticas son comunes y se sabe que causan daños a las naves espaciales. Sin embargo, todas las descargas electrostáticas conocidas duran miles de veces más que nuestra señal y ocurren con mayor frecuencia cuando la magnetosfera terrestre está muy activa. Y nuestra magnetosfera estaba inusualmente tranquila en el momento de la señal.
Otra posibilidad es el impacto de un micrometeoroide (un diminuto fragmento de desecho espacial), similar al que experimentó el Telescopio Espacial James Webb en junio de 2022.
Según nuestros cálculos, un micrometeoroide de 22 microgramos que viajara a 20 km por segundo o más e impactara el Relé 2 habría podido producir un destello de ondas de radio tan intenso. Sin embargo, estimamos que la probabilidad de que el estallido de nanosegundos que detectamos fuera causado por un evento de este tipo es de aproximadamente un 1 %.
Muchas más chispas en el cielo
En última instancia, no podemos estar seguros de por qué vimos esta señal del Relé 2. Lo que sí sabemos, sin embargo, es cómo ver más. Al observar escalas de tiempo de 13,8 milisegundos (el equivalente a mantener el obturador de la cámara abierto durante más tiempo), esta señal se difuminaba y era apenas detectable incluso para un radiotelescopio potente como ASKAP.
Pero si hubiéramos buscado a 13,8 nanosegundos, cualquier antena de radio antigua la habría detectado fácilmente. Nos demuestra que es posible monitorear satélites en busca de descargas electrostáticas con antenas de radio terrestres. Y con el rápido crecimiento del número de satélites en órbita, encontrar nuevas formas de monitorearlos es más importante que nunca.
¿Pero encontró nuestro equipo nuevas señales astronómicas? ¡Claro que sí! Y sin duda hay muchas más por descubrir.
Con información de phys.org
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