Se ha encontrado la fuente de una misteriosa señal de radio repetida, y todavía no son extraterrestres

Por primera vez, los astrónomos han encontrado una explicación probable para un tipo de señal de radio repetida identificada por primera vez hace dos años pero que ahora aparece en muchos lugares. En un nuevo caso, las emisiones provienen de la dirección de una estrella enana roja, que se cree que está en órbita alrededor de una enana blanca, y se cree que sus interacciones son las responsables. Sin embargo, todavía hay mucho que no sabemos sobre la fuente de esta señal, y mucho menos sobre todas las similares que hemos encontrado recientemente.

Cuando se inventó la radioastronomía, solo nos dio la capacidad de ver muchos detalles en pequeñas áreas del cielo, por lo que, naturalmente, mirábamos principalmente los lugares en los que esperábamos encontrar algo interesante. Recientemente, nuevos instrumentos han comenzado a ofrecernos una visión mucho más amplia, y los escaneos de grandes porciones del cielo han revelado una serie de nuevos tipos de señales que no esperábamos y que a menudo no podemos explicar.

Uno de ellos, ahora una clase conocida como transitorios de radio de período largo, se informó por primera vez en 2022, basándose en datos de archivo del Murchison Widefield Array (MWA), cuyos estudios de radio han revelado muchas extrañezas inesperadas en el cielo de radio. Mostró una señal de radio que duraba entre 30 y 60 segundos, se repetía cada 18,2 minutos y definitivamente no encajaba en ninguna clase conocida de objetos.

La profesora Natasha Hurley-Walker del nodo Curtin del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía identificó la naturaleza repetitiva de una señal transitoria que su estudiante de doctorado Tyrone O’Doherty había encontrado. Siguió cazando y desde entonces ha sido responsable de varios descubrimientos más, que profundizaron el misterio en lugar de resolverlo. Todos los transitorios de radio de período largo muestran una fuerte polarización, indicativa de un poderoso campo magnético, se repiten demasiado lentamente para ser púlsares y, a diferencia de las ráfagas de radio rápidas que se repiten, provienen del interior de nuestra galaxia. A pesar de lo que algunos quieren creer, el espectro es demasiado amplio para ser extraterrestres.

Mientras tanto, otros equipos de astrónomos se han sumado al acto, pero hasta ahora, ha sido imposible relacionar todas las señales repetidas con una fuente. En un caso, esto se debe a que no se pudo identificar con precisión la ubicación de la fuente, pero lo más frecuente es que el área de origen esté demasiado llena de posibles sospechosos. “Cuando miras hacia ellas, hay tantas estrellas en el camino que es como 2001: Una odisea en el espacio. ‘¡Dios mío, está lleno de estrellas!’”, dijo Hurley-Walker en un comunicado.

Ahora, Hurley-Walker ha cambiado eso y ha encontrado un ejemplo conocido como GLEAM-X J0704-37. Además de ser el ejemplo de repetición más lenta de este tipo de señal que hemos visto hasta ahora (una vez cada 2,9 horas), GLEAM-X J0704-37 también proviene de un área muy fuera del plano galáctico donde los objetos que confunden son escasos. Las observaciones posteriores revelan una estrella enana roja M3, aproximadamente el 32 por ciento de la masa del Sol, en el lugar correcto.

Como el tipo de estrella más común en la galaxia, hemos estudiado muchas enanas rojas y, Hurley-Walker dijo a IFLScience, “no deberían tener la energía o el campo magnético para producir esto por sí mismas. No existe ninguna teoría física que pueda hacer que haga esto por sí solo”.

Sin embargo, hay señales de que la enana roja está en órbita alrededor de algo que no podemos ver. Aunque Hurley-Walker nos dijo que ella y sus colegas están usando telescopios más grandes para confirmarlo, están bastante seguros de que un objeto compacto tiene a la enana roja encerrada en órbita, probablemente una que dure 2,9 horas. Por una serie de razones, una estrella de neutrones parece poco probable, y algunas de ellas se aplican aún más a un agujero negro, por lo que la enana blanca queda como la candidata lógica.

También es poco probable que las enanas blancas por sí solas produzcan emisiones de radio tan fuertes, repetidas o no. Hurley-Walker dijo a IFLScience: «Se necesitan dos para bailar el tango». La explicación más probable es que la gravedad de la enana blanca está extrayendo material de la enana roja y está causando las emisiones de radio, pero los detalles siguen siendo difíciles de alcanzar, y Hurley-Walker reconoció que incluso lo que se ha dicho es provisional.

^{Una impresión artística de AR Scorpii, que produce señales muy diferentes a las de GLEAM-X J0704-37, pero que puede tener una composición similar.}

Las enanas rojas son enormemente comunes y las enanas blancas no son raras. La galaxia debe estar llena de parejas entrelazadas. Aunque los transitorios de radio de período largo parecen ser sorprendentemente comunes en un descubrimiento tan nuevo, todavía tenemos que preguntarnos por qué no hemos visto más. En particular, ¿alguna enana roja y blanca en una órbita tan estrecha producirá señales de radio como ésta, o hay algo especial en uno u otro miembro del sistema para crear las señales?

«Las personas que trabajan en enanas M y enanas blancas no suelen ser radioastrónomos», dijo Hurley-Walker a IFLScience, ya que este tipo de estrellas emiten muy poco en esta parte del espectro. Para resolver el misterio se necesitarán ambos tipos de experiencia, pero, señaló, “no hay superposiciones”.

Eso tendrá que cambiar ahora, y Hurley-Walker recientemente tuvo una llamada de dos horas con especialistas en enanas de ambos colores de todo el mundo tratando de determinar qué esperarían ver en varios escenarios. «Es una característica de la ciencia moderna que se ha vuelto muy especializada», señaló Hurley-Walker. De vez en cuando sucede algo como esto y obliga a las personas a colaborar más allá de sus especialidades habituales.

Como un aspecto de la investigación futura se centra en descubrir qué está sucediendo exactamente en el sistema GLEAM-X J0704-37, el otro será tratar de establecer si todos los transitorios de radio de período largo tienen causas similares. De los objetos actualmente ubicados en esta clase, el más corto tiene un período de siete minutos, lo que Hurley-Walker dijo a IFLScience que podría ser un púlsar muy lento. Alternativamente, podría haber dos nuevos fenómenos con causas diferentes que parecen bastante similares. Un tamaño de muestra más grande ayudaría, y el coautor Csanád Horváth, quien realizó el procesamiento para hacer este descubrimiento, está iniciando una tesis doctoral para buscar.

El descubrimiento de GLEAM-X J0704-37 y su explicación son de acceso abierto en The Astrophysical Journal Letters.