Las señales espaciales que llegan desde millones de kilómetros y nadie sabe por qué

El 24 de agosto de 2001 llegó a la Tierra una intensa pero fugaz ráfaga de señales de audio proveniente de algún lugar a millones de años luz de nosotros. Fue tan breve, 5 milisegundos, que pasó desapercibida durante seis años hasta que un equipo de astrónomos que trabajaba en el radiotelescopio Parkes, en Nueva Gales del Sur, Australia, se topó con ella revisando datos de archivo antiguos. La señal estaba allí, los datos lo demostraban sin duda, pero nadie sabía ni de dónde había salido ni cómo había surgido.

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R. P.

El fenómeno fue bautizado como el pulso Lorimer, por Duncan Lorimer, que dirigía el equipo que descubrió aquel fenómeno escondido en viejos datos. No fue el último, en la década pasada desde entonces se han detectado unos 25 fenómenos similares, llamados 'fast radio bursts' (traducción de ráfagas rápidas de radio y abreviado como FRB), y lo que entonces fue una curiosidad se ha convertido hoy en un nutrido campo de investigación y en el próximo gran misterio que la astronomía intenta resolver. De hecho, a principios de este año se localizaba por primera vez el origen de una de estas ráfagas, pero estudiarlas no está resultando nada fácil.

Comencemos por una explicación a partir de su nombre: ráfagas, porque las señales aparecen y desaparecen de pronto sin aviso ni explicación; rápidas porque son extraordinariamente cortas, apenas unos milisegundos, y de radio, porque estas emisiones son captadas por los radiotelescopios que exploran el espacio en la amplitud de onda que corresponde a las señales de radio. Sin embargo, su origen sigue siendo desconocido porque precisamente las características que las hacen tan interesantes son las que dificultan su estudio.

O rapidez o resolución, pero no ambas

Los radiotelescopios tienen que elegir habitualmente entre dos opciones: apostar por la resolución o por la amplitud de campo. Esto quiere decir que algunos son muy eficientes escaneando el cielo, mientras que otros pueden sacar fotos realmente detalladas de un área concreta. El Parkes o el Arecibo son dos radiotelescopios muy buenos en la primera tarea. El Very Large Array, en cambio, tiene una resolución 150 veces mayor que el Arecibo y 600 veces mayor que el Parkes.

Un radiotelescopio del tipo del Very Large Array no es muy útil para detectar fenómenos como los FRB, porque son demasiado rápidos y cortos. Tendría que darse la casualidad de que esté apuntando al sitio concreto en el momento exacto. Pero a cambio, las señales que captan el Parkes o el Arecibo no tienen la suficiente definición como para saber de dónde viene. Además, los FRB no se repiten, de forma que una vez terminados, seguir observando en la misma dirección no sirve de nada.

Una señal... y luego nada

Cuando Lorimer encontró aquella primera señal, comenzó a darle vueltas. Este tipo de señales de radio fugaces suelen provenir de púlsares, estrellas de neutrones que giran a toda velocidad y cuya radiación llega a la tierra con regularidad, como si fuese la luz de un faro. Pero en este caso, la radiación había llegado una sola vez y con mucha más intensidad que la de ningún púlsar conocido hasta entonces.

Tenía que ser otra cosa, un descubrimiento totalmente nuevo. Repasando una y otra vez los datos con su colega Matthew Bailes, astrofísico de la Universidad de Tecnología de Swinburne, en Melbourne, observaron una característica llamada dispersión: dentro de esas ráfagas, las ondas de menor frecuencia llegaban hasta nosotros con un ligero retraso respecto a las de alta frecuencia. Esto sugería que la señal había viajado desde muy lejos, a través del espacio durante miles de millones de años luz y que la fuente que la había generado había brillado durante varios milisegundos con una energía equivalente a cientos de veces nuestro Sol.

Sin embargo, la señal no volvió a aparecer y el entusiasmo inicial se convirtió en duda. Los radioastrónomos han aprendido con las décadas y las decepciones a ser cautos, porque lo que parece un fenómeno nuevo y único ha resultado demasiadas veces provenir de antenas móviles, fenómenos meteorológicos desacostumbrados o mala calibración de los equipos.

El problema del microondas

De hecho, uno de los principales obstáculos en la investigación de los FRB fue un microondas como el que se puede encontrar en cualquier cocina. En 2010, Sarah Burke-Spolaor, por entonces estudiante de doctorado, se puso a repasar datos antiguos del Parkes en busca de más ráfagas y localizó 16 nuevas señales que hicieron a todos dudar de la autenticidad del pulso Lorimer.

Esas falsas señales se llamaron 'perytons', en recuerdo a la criatura mitológica con forma de ciervo alado pero que proyecta una sombra humana

Eran señales muy parecidas, porque mostraban la misma dispersión, pero con una diferencia crucial: estas señales parecían provenir de todas partes, no solo del punto al que apuntaba el radiotelescopio. Las llamaron 'perytons', en recuerdo a la criatura mitológica con forma de ciervo alado pero que proyecta una sombra humana, y la conclusión era clara: podían haber sido causadas por un fenómeno meteorológico, o por alguna actividad humana, pero desde luego se habían generado en la Tierra.

Cuando años después, en 2014, otro equipo, esta vez en el Instituto Max Planck de Radio Astronomía, en bonn, Alemania, publicó el descubrimiento de un FRB captado en el Observatorio Arecibo de Puerto Rico, la existencia de este fenómeno quedó confirmada. Pero entonces, ¿qué eran aquellos 'perytons'? Emily Petroff, astrofísica del Instituto de Radio Astronomía de Holanda decidió resolver el misterio.

Para empezar, utilizó las mejoras del detector Perkes para determinar cuándo habían ocurrido exactamente aquellas ráfagas, y descubrió que todas tenían lugar en torno a la hora de comer. Esto indicaba que el origen no estaba en la meteorología. Nuevos 'perytons' captados en ese momento en una frecuencia de radio sospechosamente familiar para los científicos llevaron al equipo a realizar una serie de experimentos en la cocina del centro. Resultó que esas señales provenían del microondas que los trabajadores abrían de pronto aun en marcha. El evento Lorimer, en cambio, se había captado con el radiotelescopio apuntando en una dirección totalmente opuesta a la señal del microondas de la cocina. Misterio resuelto.

¿De dónde han salido?

Hicieron falta varios años y nuevas observaciones de fenómenos similares por parte de otros equipos independientes (en 2015 se captó en un tercer centro, el Telescopio Green Bank, en Virginia) para establecer el consenso de que los FRB son un fenómeno astronómico real que hay que estudiar y desentrañar. A día de hoy se consideran un fenómeno común, y se calcula que una de estas ráfagas cruza el espacio aproximadamente cada 10 segundos. Y aun así, nadie ha podido explicar de dónde provienen. Algunas teorías sugieren que nacen en agujeros negros en evaporación, en estrellas de neutrones que chocan o en enormes erupciones magnéticas.

A principios de este año, un equipo internacional de astrónomos determinó por primera vez el origen exacto de un FRB: una galaxia enana a 3.000 millones de años luz. Es decir, que el evento que originó esa ráfaga ocurrió hace 3.000 millones de años, justo cuando la primera vida basada en la fotosíntesis se originaba en nuestro planeta, y en una galaxia 700 veces más lejana que Alpha Centauri, el sistema solar más cercano al nuestro.

Los candidatos a provocar esta radiación que barajan los científicos son todos fenómenos extremadamente volátiles, como un agujero negro supermasivo que expulse grandes erupciones de material espacia, explosiones de supernovas superluminosas o magnetares rotatorios que perturben la materia que les rodea con sus potentes campos magnéticos.

Y, por supuesto, la teoría alien

Pero esta misma semana, científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian han propuesto otra posibilidad, mucho más emocionante aunque sin prueba alguna: ¿y si los FRB provienen de una enorme estructura artifical construida por una civilización extraterrestre para impulsar sus naves? "Los FRB son excepcionalmente brillantes para su corta duración y su lejano origen, y de momento no hemos identificado con fiabilidad ninguna posible fuente. Merece la pena considerar y comprobar un posible origen artificial", asegura el profesor de Harvard Avi Loeb.

Loeb y Manasvi Lingman, los dos autores de la investigación (que reconocen que el suyo es un trabajo meramente especulativo), examinaron cómo de factible sería crear un transmisor de radio lo suficientemente potente como para ser detectable a tanta distancia, y concluyeron que, si el transmisor funcionase con energía solar, bastaría con el doble de la superficie terrestre recibiendo la luz del sol para generar la potencia suficiente. Una construcción de este tamaño está fuera del alcance humano todavía, "pero es posible según las leyes de la física", aseguran los autores.

Según su razonamiento, el objeto de esta gigantesca construcción alienígena emisora de señales de radio sería la de impulsar velas solares interestelares, naves impulsadas por radiación para alcanzar la velocidad necesaria que permita cruzar enormes distancias espaciales. "Sería lo suficientemente grande como para transportar pasajeros vivos a través de distancias interestelares o intergalácticas", añade Lingman.

¿Creen Loeb y Longman en la teoría que ellos mismos proponen? Según sus palabras, "la ciencia no es cuestión de creencias, es cuestión de evidencias. Decidir qué es lo probable antes de tiempo limita las posibilidades. Merece la pena lanzar ideas y dejar que sean los datos los que las juzguen".