El James Webb encuentra de dónde salió la ráfaga rápida de radio más lejana jamás medida

Las ráfagas rápidas de radio son destellos de unos milisegundos que llegan desde otras galaxias, y casi veinte años después de descubrirlas nadie sabe con certeza qué las produce. El telescopio James Webb acaba de encontrar la galaxia de la más lejana medida hasta ahora, y lo que ha visto en ella inclina la balanza hacia una de las dos grandes explicaciones.

La primera ráfaga rápida de radio (FRB, por sus siglas en inglés) se identificó en 2007. Son pulsos de ondas de radio que duran milisegundos y que, en su gran mayoría, se ven una sola vez y nunca más. Eso las hace muy difíciles de estudiar: para saber qué las produce hay que localizar con mucha precisión el punto del cielo del que vienen y, después, encontrar y estudiar la galaxia que hay en ese lugar.

El 4 de marzo de 2024, el equipo MeerTRAP detectó con el radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, una ráfaga a la que se llamó FRB 20240304B. Los datos de radio indicaban que venía de muy lejos, quizá de más lejos que ninguna otra. Para confirmarlo hacía falta ver su galaxia, pero en ese punto exacto los mayores telescopios terrestres no veían nada. El equipo recurrió al Webb.

La cámara infrarroja NIRCam encontró una galaxia justo en ese lugar, y el espectrógrafo NIRSpec midió su corrimiento al rojo: 2.148. Eso significa que la ráfaga se produjo cuando el universo tenía unos 3,000 millones de años, y que su luz lleva viajando más de 10,000 millones de años. La sorpresa fue la galaxia: en vez de una galaxia grande, era una galaxia enana y muy joven. El estudio, dirigido por la astrofísica Manisha Caleb, de la Universidad de Sídney, se publicó el 8 de octubre en la revista Science.

Campo de galaxias captado por NIRCam del telescopio James Webb, con un recuadro ampliado de la pequeña galaxia anfitriona de la ráfaga FRB 20240304B, marcada con una cruz
La galaxia de FRB 20240304B, en el recuadro ampliado. La cruz blanca marca el punto del que salió la ráfaga. Imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara (USYD); procesado: Joseph DePasquale (STScI).

«Si lo pones en perspectiva humana, cuando la luz salió de la fuente, el Sol no existía, el sistema solar no existía, no existía ningún ser humano.»Manisha Caleb, Universidad de Sídney, en declaraciones a la ABC australiana

Claves del hallazgo

  • Un récord de distancia. Con un corrimiento al rojo de 2.148, es la ráfaga más lejana confirmada. La gran mayoría de las detectadas hasta ahora ocurrieron miles de millones de años después.
  • Una galaxia inesperada. Casi todas las galaxias en las que se han localizado ráfagas son grandes y forman estrellas. Esta tiene unas 1,000 veces menos masa de lo que se esperaba. «Pensábamos que sería una galaxia grande y bien formada, y en su lugar era una pequeña galaxia enana», explica Caleb.
  • Muy joven. La galaxia existía en el llamado «mediodía cósmico», la época en la que el universo formaba estrellas a mayor ritmo. Por su ritmo de formación estelar, la mayoría de sus estrellas pudo nacer en solo 30 millones de años.
  • Una pista sobre el origen. Esa juventud encaja mal con que la ráfaga la produjera el choque de dos estrellas de neutrones, y bien con un magnetar. Lo explicamos más abajo.
  • Una linterna cósmica. La señal guarda la huella de lo que atravesó por el camino. En ella aparecen un cúmulo de galaxias desconocido hasta ahora, a unos 3,500 millones de años luz (corrimiento al rojo 0.3), y el cúmulo de Virgo, a 54 millones de años luz.
  • Un trabajo a dos bandas. MeerKAT detectó y localizó la ráfaga en radio; el Webb, en infrarrojo, encontró la galaxia y midió su distancia. Ningún telescopio podía hacerlo solo.

La pista sobre el origen es lo más interesante del estudio. Hay dos explicaciones principales para estas ráfagas, y la edad de la galaxia permite distinguirlas:

Choque de dos estrellas de neutronesUn magnetar
Qué esDos estrellas de neutrones que orbitan una alrededor de la otra hasta que chocanUna estrella de neutrones joven con un campo magnético enorme, que liberaría la ráfaga en una especie de terremoto estelar
Cuánto tardaMiles de millones de años desde que se forman hasta que chocanPoco después de la supernova que lo deja
Dónde se esperaríaGalaxias viejas, con estrellas evolucionadasGalaxias jóvenes que forman estrellas
¿Encaja con esta galaxia?No: no ha dado tiempoSí

«Nuestro trabajo sugiere que es muy improbable que esta ráfaga la produjera una fusión», resume Caleb.

Espectro de NIRSpec de la galaxia anfitriona de la ráfaga más lejana, con las líneas del oxígeno y del hidrógeno y un corrimiento al rojo de 2.148
El espectro de la galaxia tomado con NIRSpec. El eje horizontal es la longitud de onda (en micras) y el vertical, el brillo. Los dos picos son el oxígeno (oxygen) y el hidrógeno (hydrogen). Ilustración: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI); ciencia: Manisha Caleb (SIfA).
Cómo se mide la distancia en ese gráfico. El hidrógeno de una galaxia cercana brilla en una longitud de onda de 0.656 micras, que es luz roja. En esta galaxia, ese mismo pico aparece en torno a 2.07 micras, en el infrarrojo. La expansión del universo ha estirado su luz 3.148 veces, y ese factor es justamente 1 + 2.148: el corrimiento al rojo. Por eso hacía falta un telescopio infrarrojo como el Webb, y por eso los telescopios de tierra no la veían.

Por qué importa

Cada galaxia anfitriona que se estudia bien es una prueba más en un debate que lleva casi dos décadas abierto, y esta es especialmente valiosa: por su edad, es difícil de explicar con el choque de dos estrellas de neutrones. Un solo caso no cierra la discusión, pero apunta en una dirección concreta, la de los magnetares.

Además, las ráfagas lejanas sirven para algo más que entenderse a sí mismas. Como explica el coautor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz, una ráfaga «es casi como una linterna cósmica: ilumina todo lo que encuentra en su camino». Su señal permite rastrear la llamada red cósmica, la materia y las estructuras que no se ven de otra forma, y en este caso ya ha revelado un cúmulo de galaxias que nadie había detectado.

El equipo calcula que MeerKAT podría detectar y localizar cada año varias ráfagas con un corrimiento al rojo mayor que 1, es decir, de cuando el universo tenía menos de la mitad de su edad actual. Los nuevos radiotelescopios aumentarán ese ritmo, y el Webb será la herramienta para estudiar sus galaxias.

Lo que empezó como un destello de milisegundos captado en Sudáfrica termina como un récord, una galaxia que nadie esperaba y una pista sólida sobre uno de los misterios más persistentes de la astronomía reciente. Para la propia Caleb, lo más llamativo es el azar: la civilización se formó, construimos radiotelescopios «y resulta que miramos a la porción correcta del cielo en el momento justo».

Estudio: Manisha Caleb y otros, Science, 8 de octubre de 2026. Datos contrastados con la Universidad de California en Santa Cruz y la ABC. La portada combina dos imágenes del Webb del comunicado: el campo de galaxias de NIRCam, desenfocado, y la ampliación de la galaxia anfitriona (NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara; procesado de Joseph DePasquale).

Fuente: NASA, «Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin»