Más pistas sobre los entornos en donde se originan las Ráfagas Rápidas de Radio

• Título del artículo original: ” A bright, high rotation-measure FRB that skewers the M33 halo“
• Autores: Liam Connor, Joeri van Leeuwen, et. al.
• Institución del primer autor: Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam, Amsterdam, Países Bajos
• Estado de la publicación: Enviado a MNRAS, open access Arxiv
• Astrobite original: More Clues to the Environment in Which FRBs Originate?, por Haley Wahl.

Las ráfagas de radio rápidas (FRB, por sus siglas en inglés) son uno de los temas más candentes en astronomía en este momento. Descubiertas por primera vez por el Dr. Duncan Lorimer en el 2007, estas intensas ráfagas de emisión de radio hechas en milisegundos han cautivado a los científicos de todo el planeta porque siguen desafiando nuestras expectativas con descubrimientos como “el repetidor”. Ahora, con el descubrimiento de una propiedad interesante de un nuevo FRB a las afueras de una galaxia importante, podemos estar un paso más cerca de resolver finalmente uno de los muchos rompecabezas de las FRB.

Más preguntas que respuestas

Nuestras preguntas sobre las FRB parecen caer en dos categorías: ¿Qué causa las ráfagas? ¿Y cómo se pueden usar? Cada vez que la comunidad avanza hacia una respuesta para una de estas preguntas, un nuevo descubrimiento interfiere con la misma. Por ejemplo, hace algún tiempo los astrónomos pensaban que las FRB eran eventos únicos, pero un descubrimiento en 2016 mostró que en realidad se pueden repetir (el evento repetidor). Esto causó nuevas preguntas como si los repetidores y los no-repetidores provienen del mismo mecanismo. En otro caso, pensamos que las FRB solo provenían de galaxias enanas hasta que una se localizó en una galaxia espiral masiva. Este hallazgo abrió más preguntas sobre los tipos de entornos que podrían producir FRB en diferentes galaxias. Los autores del artículo de hoy presentan una FRB recientemente descubierta con una alta taza de rotación que podría ofrecer pistas sobre el tipo de entorno en donde se originan las FRB.

Comprender las medidas de rotación

Cuando la luz pasa a través de un medio, sufre el efecto Faraday (también conocido como rotación Faraday), que es una rotación de la orientación de la luz por un campo magnético. Cuánto rota la luz a medida que viaja se le denomina medida de rotación (RM, por sus siglas en inglés). La medida de rotación depende de la intensidad del campo magnético entre nosotros y la fuente, la densidad del medio o material por el que atraviesa la luz y la distancia hacia fuente. Las RM pueden usarse para comprender el entorno por el que viajó una FRB. La mayoría de las RM de FRB son de -100 rad m^-2 a -120 rad m^-2 (un RM negativo simplemente denota el hecho de que el campo magnético apunta hacia el observador), pero las FRB 191108, recientemente descubierta, tiene un RM de casi 500 rad m^-2.

Atrapado entre una galaxia … y algún medio interestelar

La FRB 191108 se detectó con el sistema transitorio de radio Apertif en el radiotelescopio de síntesis Westerbork, localizado en los Países Bajos. Esta FRB se encuentra cerca del halo de la galaxia M33 (ver Figura 1) y está dentro del medio intergaláctico de la Galaxia de Andrómeda. La medida de rotación total (RM_total) observada es una combinación de la RM de la Vía Láctea, la RM del medio entre galaxias y la RM de la misma galaxia anfitriona. Cada uno de estos componentes tiene su propia densidad electrónica, campo magnético y grosor, por lo que todos contribuyen a la RM de manera diferente. Lo que los autores encuentran de la RM es que apunta a una contribución extra-galáctica de 525 rad m^-2, lo que requeriría que el campo magnético entre galaxias sea 1000 veces mayor de lo que es. Es posible que el material ionizado que rodea las dos galaxias pueda ser la causa, pero debido a que otras fuentes alrededor de M33 tienen RM de <100 rad m^-2, no es probable (ver la Figura 2 para una comparación). Por lo tanto, la RM tiene que venir de otro lugar (otra galaxia).

¿Un ambiente de plasma denso?

Una de las únicas explicaciones que los autores encuentran plausible es que la alta RM se debe al plasma magnetizado en la galaxia anfitriona. Es posible que las rafágas se hayan originado en un área de material magnetizado muy denso. Se ha visto que las FRB existen diferentes ambientes y algunos de las RM de FRB que se han encontrado apuntan a una gran contribución de material de la galaxia anfitriona por la que atraviesa la explosión. La FRB 121102 (“el repetidor”) tiene una RM que es 100 veces mayor que la FRB 191108 y se ha localizado en un entorno extremo y dinámico. También tiene como contraparte una persistente fuente de radio. El hecho de que los autores no encuentren una contraparte de radio de esta FRB y no encuentren que se repita significa que su entorno de formación es probablemente diferente del repetidor.

¿Apunta este descubrimiento a una respuesta para la pregunta de qué tipo de entorno originan las FRB, o las diferencias entre FRB 191108 y FRB 121102 (el repetidor) solo generan más incógnitas? ¡Solo al encontrar más FRB nos acercaremos a responder estas preguntas!