Violentos terremotos estelares serían el origen de las ráfagas rápidas de radio

Las ráfagas rápidas de radio (FRB) son uno de los fascinantes misterios del cosmos: son liberaciones repentinas de ondas de radio increíblemente poderosas, que duran solo milisegundos. Ahora, un nuevo análisis de miles de destellos procedentes de tres fuentes de ráfagas rápidas de radio ha revelado una notable similitud con terremotos estelares: en concreto, con liberaciones de energía similares a los terremotos en la Tierra, que tendrían lugar en estrellas muertas denominadas magnetares.

Una nueva investigación realizada en la Universidad de Tokio, en Japón, comparó la duración y el caudal de energía de las ráfagas rápidas de radio (FRB) y los terremotos terrestres, identificando varias similitudes notables entre ambos fenómenos. Esto respalda la teoría de que las FRB son causadas por “terremotos de estrellas”: específicamente, por temblores que tienen lugar en la superficie de los magnetares, una variedad de estrellas de neutrones.

Resolviendo varios enigmas al mismo tiempo

Este descubrimiento no solo podría aclarar el misterio de las ráfagas rápidas de radio, sino que además podría ayudarnos a comprender mejor los terremotos en la Tierra, el comportamiento de la materia de alta densidad y aspectos desconocidos de física nuclear, entre otros aspectos. El nuevo estudio fue publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Las ráfagas de radio rápidas son emisiones de energía de gran brillo y potencia, que pueden apreciarse en ondas de radio pero al mismo tiempo son invisibles a simple vista para el ojo humano. Descubiertas por primera vez en 2007, estas explosiones pueden viajar miles de millones de años luz, pero normalmente duran apenas milésimas de segundo. Los científicos han estimado que podrían ocurrir hasta 10.000 FRB cada día si pudiéramos observar todo el cielo. Si bien las fuentes de la mayoría de las ráfagas detectadas hasta ahora parecen emitir un evento único, hay alrededor de 50 fuentes de FRB que emiten ráfagas repetidamente.

El mecanismo de producción de estas ráfagas de radio rápidas y repetidas sigue siendo un misterio para los astrónomos, y las correlaciones entre los tiempos de aparición de las ráfagas y las energías liberadas pueden proporcionar pistas importantes para dilucidar este enigma. Sin embargo, hasta el momento la mayoría de estos esfuerzos se centraron en comparar el comportamiento de las FRB con las erupciones solares.

Terremotos estelares y ondas de radio

Por el contrario, el análisis de Tomonori Totani y Yuya Tsuzuki encontró diferencias claras entre las FRB y las erupciones solares, pero muchas similitudes con los terremotos que suceden en la Tierra. "En teoría, se considera que la superficie de un magnetar podría estar experimentando un terremoto, una liberación de energía similar a los terremotos en la Tierra", indicó el profesor Tomonori Totani en una nota de prensa. Un magnetar es un tipo de estrella de neutrones (los restos de una estrella muerta luego de un violento colapso gravitacional) alimentada con un campo magnético extremadamente fuerte.

Estos datos sugieren con fuerza la existencia de una corteza sólida en la superficie de las estrellas de neutrones, y que los terremotos estelares que ocurren repentinamente en estas cortezas liberarían enormes cantidades de energía que vemos como FRB. El equipo tiene la intención de continuar analizando nuevos datos sobre FRB, para verificar que las similitudes que han encontrado son universales.

"Al estudiar los terremotos en estrellas ultradensas distantes, que son entornos completamente diferentes a los de la Tierra, podemos obtener nuevos conocimientos sobre los terremotos. El interior de una estrella de neutrones es el lugar más denso del Universo, comparable al interior de un núcleo atómico. Los terremotos en estrellas de neutrones han abierto la posibilidad de obtener nuevos conocimientos sobre la materia de muy alta densidad y las leyes fundamentales de la física nuclear”, concluyó Totani en el comunicado.

Referencia

Fast radio bursts trigger aftershocks resembling earthquakes, but not solar flares. Tomonori Totani and Yuya Tsuzuki. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stad2532