Ondas de radio del espacio pueden usarse para investigar la materia oculta alrededor de otras galaxias

En el espacio exterior se generan descargas electromagnéticas, que son verdaderas señales de radio, cuyo origen suele estar en remotos lugares del cosmos.

Una investigación reciente reveló que esta información puede ser utilizada para estudiar las piscinas de gas, que de manera invisible, circundan las galaxias aledañas.



Ondas de radio espaciales y su utilidad para estudiar los gases del cosmos

En 2007 fueron descubiertas las llamadas ráfagas de radio rápidas o FRB, como abreviatura de su denominación en inglés. Se trata de pulsos de ondas radiales, surgidos desde descargas de radiación electromagnética, cuyo origen tiene lugar a miles o millones de años luz. Tras el descubrimiento de la primera FRB, seguidamente fueron cientos los hallazgos similares de esta índole. 

El siguiente hito con estas ráfagas de radio rápidas llegó en 2020, cuando dos instrumentos de origen estadounidense y canadiense, STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2) de Caltech y CHIME (Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno), respectivamente, detectaron una FRB masiva que estalló en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Gracias a los resultados de estudios anteriores, se pudo confirmar frente a este suceso la teoría de que los eventos energéticos probablemente se originan en estrellas magnetizadas muertas llamadas magnetares.

A medida que se detectan más FRB, los investigadores se han planteado la inquietud sobre cómo se puede usar esta información para analizar el gas que se encuentra en el espacio, tras las explosiones que tienen origen en el cosmos. Particularmente, se plantea la idea de usar los FRB para sondear halos de gas difuso que rodean las galaxias, pues en cuanto estos pulsos de radio viajan hacia la Tierra, se espera que el gas que envuelve las galaxias disminuya la velocidad de las ondas y disperse las frecuencias de radio. 

En un nuevo estudio, investigadores asociados a STARE2 y CHIME, observaron una muestra de 474 FRB distantes, usando el segundo instrumento señalado. Esto se traduce como el descubrimiento de la mayor cantidad de FRB registrada hasta la fecha, cuyo hallazgo sirvió para demostrar que el subconjunto de dos docenas de FRB que atravesaron halos galácticos se ralentizó más que los que no lo eran. 

Liam Connor, investigador asociado posdoctoral en astronomía de Tolman y autor principal del estudio, señaló que esta investigación «muestra que los FRB pueden actuar como pinchos de toda la materia entre nuestros radiotelescopios y la fuente de las ondas de radio». “Hemos utilizado ráfagas de radio rápidas para hacer brillar una luz a través de los halos de galaxias cerca de la Vía Láctea y medir su material oculto”, agregó el investigador, que trabaja con el profesor asistente de astronomía en Caltech y coautor del estudio, Vikram Ravi.

Entre los hallazgos de este estudio, se informó también que se encontró más materia que la esperada, aproximadamente el doble de gas de lo que anticiparon los modelos teóricos.

Lo meritorio de esta investigación es que, a pesar de que todas las galaxias están rodeadas y alimentadas por piscinas de gas, estas son muy delgadas y difíciles de detectar. “Estos depósitos gaseosos son enormes. Si el ojo humano pudiera ver el halo esférico que rodea a la cercana galaxia de Andrómeda, el halo parecería mil veces más grande que la luna”, agregó Connor.

“Esto es solo el comienzo”, comentó Ravi, en entrevista con su casa de estudios. “A medida que descubramos más FRB, nuestras técnicas se pueden aplicar para estudiar halos individuales de diferentes tamaños y en diferentes entornos, abordando el problema no resuelto de cómo se distribuye la materia en el universo”, agregó el científico.

Este nuevo mecanismo para abordar las FRB, permitirá a los astrónomos medir la cantidad total de material gaseoso en los halos de las galaxias, ayudando a definir gráficamente cómo se expanden y evolucionan estos grandes conjuntos de cuerpos a lo largo del tiempo transcurrido en el espacio exterior.

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