Un equipo internacional de astrónomos que utiliza el Low Frequency Array (LOFAR) ha publicado el mapa de radio de baja frecuencia del cielo más detallado jamás producido, identificando una cifra récord de 13,7 millones de fuentes de radio cósmicas. Publicado el 23 de febrero de 2026, el LOFAR Two-metre Sky Survey Data Release 3 (LoTSS-DR3) proporciona un censo sin precedentes de agujeros negros supermasivos en crecimiento activo en todo el universo observable. Este logro monumental, liderado por Timothy Shimwell de ASTRON y la Leiden University, representa más de una década de observación y procesamiento de datos, ofreciendo una perspectiva del cosmos sorprendentemente diferente en comparación con los telescopios ópticos tradicionales.
¿Cuántas fuentes de radio se detectaron en el sondeo LOFAR DR3?
El sondeo LOFAR DR3 detectó aproximadamente 13,7 millones de fuentes de radio cósmicas, catalogando específicamente 13.664.379 objetos distintos a partir de mosaicos de Stokes de alta resolución. Este lanzamiento de datos sirve como el sondeo de baja frecuencia más completo hasta la fecha, cubriendo una vasta porción del cielo del norte y revelando millones de agujeros negros supermasivos y galaxias de formación estelar que anteriormente eran invisibles para instrumentos menos sensibles.
La escala de este sondeo es el resultado de una enorme red distribuida compuesta por 38 estaciones holandesas de LOFAR y 14 estaciones internacionales repartidas por Europa, incluidos el Reino Unido, Alemania, Francia e Italia. Al utilizar una línea de base que se extiende casi 2.000 kilómetros, la red logra una resolución y sensibilidad que supera todos los esfuerzos previos en radioastronomía de baja frecuencia. Esto permite a los investigadores distinguir entre chorros de agujeros negros individuales y emisiones difusas de cúmulos de galaxias distantes, proporcionando una hoja de ruta de alta fidelidad del universo de alta energía.
¿Qué son los agujeros negros "en crecimiento activo" en el contexto de LOFAR?
En el contexto de LOFAR, los agujeros negros "en crecimiento activo" son entidades supermasivas que actualmente están acretando materia, un proceso que desencadena el lanzamiento de potentes chorros relativistas. Estos chorros aceleran partículas a velocidades cercanas a la de la luz, lo que hace que giren en espiral a través de campos magnéticos y emitan ondas de radio de baja frecuencia que LOFAR puede detectar a través de millones de años luz de espacio intergaláctico.
Según Martin Hardcastle de la University of Hertfordshire, estos mapas de radio permiten a los científicos observar agujeros negros en diversas etapas evolutivas. A diferencia de la luz óptica, que puede ser oscurecida por el polvo cósmico, las ondas de radio atraviesan estas barreras, revelando la interacción entre el agujero negro y su galaxia anfitriona. El sondeo ha identificado una diversa variedad de sistemas, que van desde fuentes jóvenes y compactas hasta radiogalaxias antiguas cuyas estructuras emisoras se han expandido hasta proporciones gigantescas, remodelando nuestra comprensión de cómo estos gigantes cósmicos influyen en sus entornos.
¿Por qué es importante el sondeo de radio del cielo LOFAR para comprender el universo?
El sondeo de radio del cielo LOFAR es fundamental porque rastrea el flujo de energía a través del universo mediante el mapeo de partículas relativistas y campos magnéticos en el espacio profundo. Al capturar el 88% del cielo del norte en frecuencias entre 120 y 168 MHz, revela fenómenos elusivos como cúmulos de galaxias en colisión, tenues remanentes de supernova e interacciones magnéticas entre exoplanetas y sus estrellas anfitrionas.
Los estudios de cúmulos de galaxias se han beneficiado particularmente de los datos de LoTSS-DR3. Andrea Botteon de INAF en Bolonia informa que los mapas han expuesto choques gigantes y turbulencias que impulsan la aceleración de partículas en regiones que abarcan millones de años luz. Estos hallazgos sugieren que tales procesos de alta energía son mucho más comunes de lo que se teorizaba anteriormente. Al proporcionar un sondeo uniforme y profundo, LOFAR permite a los astrónomos vincular las propiedades de agujeros negros supermasivos individuales con las estructuras a gran escala de la red cósmica, ofreciendo una visión holística de la evolución cósmica.
Superando desafíos atmosféricos y computacionales
El progreso científico de esta magnitud requirió avances tecnológicos significativos para mitigar los efectos distorsionadores de la ionosfera terrestre. Esta capa eléctricamente cargada de la atmósfera superior actúa como una lente esmerilada para las ondas de radio de baja frecuencia, desviando y desenfocando las señales entrantes. El especialista en algoritmos Cyril Tasse del Paris Observatory pasó años perfeccionando las técnicas de calibración y procesamiento de imágenes para ofrecer las imágenes nítidas y estables que se ven en el lanzamiento actual. Estas nuevas canalizaciones de software permiten que el telescopio mantenga una alta resolución angular sobre vastas áreas del cielo, asegurando que incluso el agujero negro más distante permanezca enfocado.
El inmenso volumen de datos generado por la red planteó un segundo desafío, igualmente desalentador, para la colaboración internacional. Alexander Drabent del Thuringian State Observatory señaló que el proyecto procesó 18,6 petabytes de datos brutos, lo que requirió más de 20 millones de horas de núcleo de tiempo de computación. Este esfuerzo implicó extraer 13.000 horas de observaciones de los archivos y distribuir la carga de trabajo computacional entre múltiples instalaciones de alto rendimiento. Tal hazaña solo fue posible a través del LOFAR European Research Infrastructure Consortium (ERIC), que agrupa recursos de diez naciones diferentes.
Implicaciones para el futuro de la radioastronomía
El lanzamiento de LoTSS-DR3 marca un punto de transición para la astrofísica, sentando las bases para sondeos futuros aún más sensibles. La colaboración ya está realizando la transición hacia la actualización LOFAR 2.0, que se espera duplique la velocidad del sondeo y mejore significativamente la resolución. Esta actualización permitirá el reprocesamiento de los datos existentes con un detalle aún mayor, revelando potencialmente las estructuras internas de los chorros de los agujeros negros y las etapas más tempranas de la formación de galaxias en el universo joven.
Wendy Williams, científica del Square Kilometre Array Observatory (SKAO), subraya que este lanzamiento de datos es un hito que servirá como hoja de ruta para la próxima generación de telescopios. A medida que el SKA comience a operar en los próximos años, los conocimientos obtenidos del censo de agujeros negros de LOFAR serán esenciales para calibrar sondas aún más profundas sobre la historia del cosmos. Por ahora, los 13,7 millones de fuentes identificadas en este sondeo siguen siendo el conjunto de datos principal para los astrónomos que buscan comprender las fuerzas energéticas que han dado forma a nuestro universo a lo largo de miles de millones de años.
- Lanzamiento de datos: LOFAR Two-metre Sky Survey Data Release 3 (LoTSS-DR3)
- Fuentes totales: 13.664.379 entidades emisoras de radio
- Carga de procesamiento: 18,6 petabytes durante 20 millones de horas de núcleo
- Instituciones principales: ASTRON, Leiden University, University of Hertfordshire, INAF, Paris Observatory
- Descubrimientos clave: Chorros de agujeros negros supermasivos, choques en cúmulos de galaxias y firmas de radio de exoplanetas
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