Un enigma que desconcierta a la comunidad científica desde su descubrimiento es el de las ráfagas rápidas de ondas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés), cuyos pulsos duran apenas unas milésimas de segundo. Su potencia es extraordinaria. Por ejemplo, uno de los más brillantes emitió en solo 5 milésimas de segundo tanta energía como la que emite el Sol en un mes. Al primer FRB en ser detectado se le apodó el «Estallido de Lorimer», por el nombre del científico que dirigió la investigación en la que se hizo el hallazgo, Duncan Lorimer, de la Universidad de Virginia Occidental en Estados Unidos. El radio fogonazo llegó a la Tierra en 2001, pero fue en 2007 cuando se le detectó al reanalizar datos de observaciones hechas por un radiotelescopio desde Australia. En los años siguientes, se detectaron otros radio fogonazos de este tipo y la existencia del fenómeno quedó plenamente confirmada. Desde entonces, el misterio no ha cesado, ya que a menudo cada nuevo hallazgo que se hace sobre el fenómeno viene acompañado de un nuevo misterio. Así ha ocurrido ahora con la localización del punto de emisión de uno de ellos.
No se sabe qué causa esos radio fogonazos. Parecen provenir de todas partes del universo. Hay varias hipótesis que podrían explicar su generación. La más aceptada es la de que están generados por magnetares.
Los magnetares son los cuerpos celestes con los campos magnéticos más fuertes conocidos en el universo. Se trata de estrellas de neutrones mucho más magnetizadas de lo normal. Si bien las estrellas de neutrones típicas poseen campos magnéticos billones de veces más fuertes que el de la Tierra, los campos de los magnetares son del orden del millar de veces más fuertes que los de las estrellas de neutrones normales.
Las estrellas de neutrones son cadáveres de estrellas tremendamente compactados, aunque no tanto como los agujeros negros. La compresión que reina en una estrella de neutrones fuerza, en los átomos, a que los electrones se «incrusten» contra los protones, dando lugar a neutrones. De ahí que a esta clase de objetos se les llame estrellas de neutrones. Como consecuencia de todo ello, una masa mayor que la del Sol queda prensada en una esfera cuyo diámetro es parecido a la distancia entre dos extremos de una gran ciudad.
A las estrellas de neutrones se las descubre habitualmente siendo púlsares, grandes emisores de ondas de radio y también en otras longitudes de onda. Las estrellas de neutrones giran sobre sí mismas tan deprisa que suelen tardar mucho menos de 1 segundo en dar una vuelta completa. Las emisiones del púlsar surgen de sus polos magnéticos. La desalineación de los polos magnéticos con el eje de rotación de la estrella de neutrones hace que los haces de radiación giren como los focos de un faro marítimo, enviando pulsos de haces hacia los eventuales observadores distantes. Cuando la orientación es la adecuada, esos pulsos se detectan desde la Tierra.
En una investigación reciente, unos científicos, entre quienes figuran Franz Kirsten de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, Kenzie Nimmo de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos y Marcin Gawronski de la Universidad Nicolás Copérnico de Polonia, han analizado minuciosamente una serie de FRBs que provienen de una misma fuente, en la constelación de la Osa Mayor. La fuente fue descubierta en enero de 2020.
Para estudiar la fuente con la mayor resolución y sensibilidad posibles, los científicos combinaron mediciones de radiotelescopios de distintas partes del mundo, con lo que pudieron averiguar exactamente de qué parte del cosmos provienen.
Los resultados han sido inesperados. Los repetidos destellos de radio provienen de un lugar que nadie esperaba, concretamente de la periferia de la cercana galaxia espiral Messier 81 (M81), a unos 12 millones de años-luz. La ubicación coincide exactamente con la de un denso cúmulo de estrellas muy antiguas. El cúmulo es de tipo globular.
«Es sorprendente encontrar ráfagas rápidas de ondas de radio procedentes de un cúmulo globular. Este es un lugar del espacio donde solo hay estrellas viejas. Más lejos en el universo, se han encontrado ráfagas rápidas de ondas de radio en lugares donde las estrellas son mucho más jóvenes», destaca Nimmo.
En esos otros lugares de los que provienen muchas ráfagas rápidas de ondas de radio, y en los que abundan las estrellas jóvenes y masivas, mucho más grandes que el Sol, las explosiones de tipo supernova son comunes y a menudo dejan cadáveres estelares en forma de magnetares.
¿Cómo es posible entonces que se haya formado un magnetar en un conjunto de estrellas viejas donde no surgen supernovas capaces de formar magnetares?
La única posibilidad que vislumbran los investigadores es un fenómeno cuya existencia es por ahora meramente teórica, ya que nunca se ha observado un caso así: un magnetar que se haya formado cuando una estrella enana blanca se volvió tan masiva que se derrumbó sobre sí misma por acción de su propio peso. Las enanas blancas son estrellas “jubiladas” cuya actividad de fusión nuclear ha cesado. Su densidad es menor que la de una estrella de neutrones, pero mayor que la de las demás estrellas. Si una enana blanca succiona una cantidad de materia lo bastante grande, por ejemplo de una estrella compañera cercana, su masa superará un umbral crítico, lo que la llevará a comprimirse rápidamente hasta alcanzar el estado de estrella de neutrones, sin necesidad de una explosión de supernova.
Los investigadores exponen sus resultados en la revista académica Nature, bajo el título “A repeating fast radio burst source in a globular cluster”.
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