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La ráfaga rápida de radio más lejana: el Webb encuentra su galaxia anfitriona
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El 4 de marzo de 2024, el radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, registró un destello de radio que duró milisegundos y se catalogó como FRB 20240304B, un nombre formado con esa fecha. Solo el telescopio espacial James Webb pudo encontrar la galaxia de la que procedía: una galaxia enana joven que vemos tal como era 3000 millones de años después del Big Bang, la más lejana de cuantas galaxias anfitrionas de ráfagas rápidas de radio se han identificado hasta ahora.
Un destello que dura milisegundos
Las ráfagas rápidas de radio (FRB, por sus siglas en inglés) son pulsos de ondas de radio de unos milisegundos de duración que nos llegan desde otras galaxias. La primera se descubrió en 2007, en datos de archivo de un rastreo de púlsares. La mayoría se ven una sola vez; una minoría se repite.
En su camino hacia nosotros, cada pulso atraviesa gas tenue y cargado eléctricamente, que retrasa más las frecuencias de radio bajas que las altas. A partir de ese retraso, los astrónomos calculan la medida de dispersión, un recuento de los electrones libres que hay a lo largo de todo el trayecto. En FRB 20240304B resultó inusualmente grande, lo que apuntaba a una fuente muy lejana; pero el gas denso cerca de la fuente, o el de los cúmulos de galaxias que hay por el camino, también puede inflarla. Solo el corrimiento al rojo de la galaxia anfitriona puede zanjar la cuestión de la distancia.
De la localización en radio al corrimiento al rojo
MeerKAT es un conjunto de 64 antenas parabólicas repartidas en una extensión de 8 km. La ráfaga se captó a las 00:50 UTC con MeerTRAP, un sistema que busca señales breves. La propia detección hizo que MeerTRAP guardara 300 milisegundos de datos brutos de las 62 antenas que estaban en uso en ese momento, lo suficiente para fijar la posición del destello con un margen de aproximadamente medio segundo de arco: menos de la tresmilésima parte del diámetro de la Luna llena.
En las imágenes profundas tomadas desde tierra con los telescopios Keck y MMT no aparecía nada en ese punto. Después, el instrumento NIRCam del Webb encontró una galaxia débil a unos 0,3 segundos de arco de la posición de la ráfaga; según los cálculos del equipo, hay un 97,5 % de probabilidad de que sea la anfitriona. El espectrógrafo NIRSpec, también del Webb, midió la luz de su hidrógeno y su oxígeno y arrojó un corrimiento al rojo de 2,148: la luz visible de la galaxia nos llega estirada hasta unas tres veces su longitud de onda original, ya en el infrarrojo.
Por qué importa la distancia: cuánta materia hay entre las galaxias
Más de tres cuartas partes de la materia ordinaria del universo son gas difuso, entre las galaxias y a su alrededor, demasiado tenue para verse. Comparar la medida de dispersión de una ráfaga con su distancia permite calcular cuánta masa tiene ese gas. En 2020, el equipo de Jean-Pierre Macquart lo hizo con un puñado de ráfagas, y la cantidad de materia ordinaria que encontró coincidía con la que predicen las mediciones del universo primitivo. FRB 20240304B extiende el método a un trayecto que abarca alrededor del 80 % de la historia del universo.
La señal atravesó más electrones libres de los que suele haber en un trayecto de esa longitud. El equipo atribuyó aproximadamente la mitad de ese exceso a dos estructuras situadas en la línea de visión: el cúmulo de galaxias de Virgo, a unos 54 millones de años luz, y un grupo de galaxias que no se conocía hasta ahora, con un corrimiento al rojo de 0,31. Además, el pulso llegó muy ensanchado en el tiempo, probablemente en buena parte por el gas de su propia galaxia, y el equipo concluye que los rastreos actuales pasan por alto toda una población de ráfagas ensanchadas como esta.
Qué origina las ráfagas sigue siendo una incógnita
Se barajan sobre todo dos tipos de fuente. Se espera que dos estrellas de neutrones que orbitan juntas tarden miles de millones de años en acercarse en espiral hasta fusionarse, así que las fusiones deberían abundar más en galaxias viejas. Un magnetar, una estrella de neutrones joven con un campo magnético extremadamente intenso, puede formarse apenas unos millones de años después de un brote de formación estelar, así que abundaría más en galaxias que todavía forman estrellas. La mayoría de las galaxias anfitrionas de FRB conocidas son grandes y con formación estelar; esta tiene alrededor de una milésima parte de la masa esperada y forma estrellas tan deprisa que, a su ritmo actual, podría haber formado todas las que tiene en unos 50 millones de años: sus estrellas son jóvenes. Por eso el equipo considera muy improbable que aquí se trate de una fusión. En 2020, un magnetar de la Vía Láctea, SGR 1935+2154, emitió una ráfaga de radio parecida, unas 40 veces menos intensa que la más débil de las detectadas fuera de nuestra galaxia.
Sin embargo, en 2022 se localizó el origen de una FRB que se repite en un cúmulo globular de la galaxia M81: una densa bola de estrellas muy viejas, donde no deberían formarse magnetares jóvenes. Aún no se sabe si las ráfagas que se ven una sola vez y las que se repiten tienen la misma causa.
Ni la ráfaga ni su galaxia se pueden ver con un equipo de aficionado: el destello duró milisegundos y la galaxia anfitriona es demasiado débil. Está en la constelación de Virgo, unos 12 grados al norte del ecuador celeste, una región que se ve desde los dos hemisferios, salvo desde el extremo sur del planeta.
Fuentes y licencias
- Comunicado científico de ESA/Webb weic2621 (8 de octubre de 2026) — Detección de MeerTRAP/MeerKAT el 4 de marzo de 2024, búsquedas infructuosas desde tierra, NIRCam y NIRSpec, corrimiento al rojo de 2,148, 3000 millones de años después del Big Bang, galaxia anfitriona 1000 veces menos masiva de lo esperado, argumento de la fusión frente al magnetar, cúmulo de Virgo a 54 millones de años luz y un cúmulo o grupo con un corrimiento al rojo de 0,3. Texto atribuido a ESA/Webb. https://esawebb.org/news/weic2621/
- Imagen de ESA/Webb weic2621a — Imagen principal y créditos. Licencia: CC BY 4.0 según https://esawebb.org/copyright/ . https://esawebb.org/images/weic2621a/
- Caleb, Nanayakkara, Stappers et al., Science (8 de octubre de 2026), A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang — Corrimiento al rojo de 2,148, galaxia anfitriona de poca masa con formación estelar, trayecto que abarca alrededor del 80 % de la historia del universo, fuerte ensanchamiento del pulso que implica ráfagas sin detectar. https://doi.org/10.1126/science.adz2675 . Los detalles (el conjunto de MeerKAT, el búfer de 300 ms de 62 antenas, la localización de 0,28 × 0,48 segundos de arco, la ausencia de detección con Keck y MMT, la separación de 0,3 segundos de arco, la asociación del 97,5 %, el cúmulo de Virgo y el grupo de z = 0,31, y unos 100 corrimientos al rojo de galaxias anfitrionas, en su mayoría inferiores a 0,5) proceden de la versión preliminar: https://arxiv.org/abs/2508.01648 . El texto publicado en Science es de pago y no se leyó completo; los valores tomados de la versión preliminar pueden diferir ligeramente en la versión final.
- Lorimer et al., Science 318 (2007), A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin — La primera ráfaga rápida de radio, hallada en datos de archivo de un rastreo de púlsares. https://doi.org/10.1126/science.1147532
- Macquart et al., Nature 581 (2020), A census of baryons in the Universe from localized fast radio bursts — Más de tres cuartas partes de los bariones están en gas difuso; la densidad de bariones obtenida con la dispersión de las FRB concuerda con los valores del universo primitivo. https://arxiv.org/abs/2005.13161
- Bochenek et al., Nature 587 (2020), A fast radio burst associated with a Galactic magnetar — Ráfaga de radio de SGR 1935+2154 el 28 de abril de 2020. https://arxiv.org/abs/2005.10828
- Kirsten et al., Nature 602 (2022), A repeating fast radio burst source in a globular cluster — FRB 20200120E en un cúmulo globular del sistema de M81, lo que pone en aprietos los modelos de magnetares jóvenes. https://arxiv.org/abs/2105.11445
