Un campo magnético reversible envuelve una misteriosa señal cósmica
Seguimiento y análisis combinados de una misteriosa señal de radio cósmica FRB han revelado una inversión extrema del campo magnético alrededor de esta fuente en constante estallido.
Las ráfagas rápidas de radio (FRB) son las explosiones cósmicas de milisegundos de duración más brillantes en las bandas de radio. Su origen desconocido plantea retos tanto para la astronomía como para la física. La nueva investigación se publica en Science.
El Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS), un programa clave del radiotelescopio esférico de quinientos metros (FAST) chino, descubrió la primera FRB repetitiva persistentemente activa del mundo, conocida como FRB 20190520B. Ahora, en un estudio realizado con los observatorios Parkes (Australia) y Green Bank (EEUU), esta FRB ha proporcionado pistas que pueden ayudar a aclarar el origen de esas señales.
A diferencia de todas las demás FRB, la FRB 20190520B ha producido estallidos, detectables por al menos uno y a veces múltiples telescopios, cada vez que ha sido observada. Esta fiabilidad la convierte en un objetivo ideal para estudios observacionales de seguimiento multibanda.
"Un total de 113 estallidos de FRB 20190520B fueron detectados por el telescopio de Parkes, superando la suma del número de estallidos de radio rápidos descubiertos previamente en Parkes, acentuando el valor de FRB 20190520B", explica en un comunicado el Dr. DAI Shi de la Universidad de Western Sydney, investigador principal del proyecto FRB 20190520B en Parkes.
A través de un análisis combinado de los datos de GBT y Parkes, el doctor FENG Yi, un graduado de doctorado NAOC ahora en el Laboratorio de Zhejiang, y la Anna-Thomas de la Universidad de Virginia Occidental (WVU) midieron sus propiedades de polarización y encontraron que la medida de rotación de Faraday (RM) cambió dos veces su signo de manera dramática: de unas 10.000 unidades a unas 10.000 unidades y viceversa.
Durante la propagación de una señal de ráfaga, las características de polarización pueden verse afectadas por el plasma circundante. "La RM puede aproximarse mediante el producto integral del campo magnético y la densidad de electrones. La variación de la RM puede deberse a cualquiera de los dos factores, pero el cambio de signo tiene que surgir de la inversión de los campos magnéticos, ya que la densidad de electrones no puede volverse negativa", explica en un comunicado el doctor LI Di, autor correspondiente del estudio.
Esta inversión podría deberse a la propagación a través de una pantalla de plasma turbulenta y magnetizada situada entre 10-5 y 100 parsecs de la fuente de FRB. "Los componentes turbulentos del campo magnético alrededor de las ráfagas de radio rápidas repetidas pueden ser tan desordenados como un ovillo de lana", afirma el profesor YANG Yuanpei, de la Universidad de Yunnan, coautor del estudio.
Lo más probable es que la señal atraviese el halo de una compañera, ya sea un agujero negro o una estrella masiva con vientos. Comprender los cambios drásticos en el entorno magnetizado que rodea a la FRB es un paso importante para entender el origen de tales explosiones cósmicas, concluyen los investigadores.
