La noche del 4 de marzo de 2024. El radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, capta un pulso de milisegundos: un estallido rápido de radio que llega desde una distancia de 17.4 gigaparsecs. Es luz que ha viajado durante 10.5 mil millones de años hasta la Tierra. En ese momento, el universo tenía solo tres mil millones de años: una juventud en la que las galaxias formaban estrellas a un ritmo frenético. Un estallido tan lejano es como un faro que se enciende en la niebla del cosmos antiguo: no solo anuncia su presencia, sino que ilumina la invisible red de gas y campos magnéticos a lo largo de todo el trayecto del haz.
Este estallido se llama FRB 20240304B. Su medida de dispersión, el retraso de la señal de radio en el plasma ionizado, es de 2458.20 ± 0.01 pc/cm³. Cuanto más plasma hay en el camino, más se retrasan las frecuencias bajas respecto a las altas. Los astrónomos usan este retraso como una balanza: permite pesar toda la materia ionizada entre nosotros y la fuente. Pero para que la balanza funcione, hay que conocer la distancia. Ahí empezó la caza.
Los telescopios terrestres Keck y MMT no vieron la galaxia anfitriona: es demasiado débil. Entonces entró en acción el telescopio espacial James Webb. Su cámara NIRCam encontró una pequeña galaxia a 0.3 segundos de arco de la posición del estallido, y el espectrógrafo NIRSpec midió el corrimiento al rojo: z = 2.148 ± 0.001. La distancia de luminosidad es de 17.4 Gpc. Esto es el doble de lejos que cualquier estallido rápido de radio localizado anteriormente. La galaxia resultó ser enana: su masa estelar es de solo unos $10^7$ masas solares, y la tasa de formación estelar es de 0.2 masas solares por año. Para una galaxia tan pequeña, esto es una tormenta: la tasa de formación estelar específica supera la de la secuencia principal, y toda la masa estelar se formó en 52 millones de años. El estallido está fuertemente polarizado linealmente (49%), y la medida de rotación en el sistema en reposo alcanza −550 rad/m². Esto significa que el estallido nació en un plasma denso y magnetizado, como corresponde a un joven magnetar, una estrella de neutrones con un campo magnético ultraintenso.
Antes se desconocía si los estallidos rápidos de radio podían originarse con corrimientos al rojo mayores de dos. Ahora está claro que sí, y que nacen en la época del mediodía cósmico, el pico de formación estelar. Las propiedades de la galaxia anfitriona indican un corto intervalo entre el brote de formación estelar y la aparición del estallido. Esto descarta escenarios con retrasos largos, como las fusiones de estrellas de neutrones, para la mayoría de los FRB. El beneficio práctico es enorme: estos estallidos se convierten en sondas para la tomografía de la red cósmica y para medir campos magnéticos a escalas de miles de millones de años luz. Con la puesta en marcha de SKA-Mid y de nuevos telescopios espaciales, el número de FRB con z>2 aumentará varias veces, y entonces la relación de Macquart, que vincula la medida de dispersión con el corrimiento al rojo, podrá verificarse en el universo lejano, refinar la constante de Hubble e incluso asomarse a la época de la reionización. El faro de la juventud del universo no solo brilló: iluminó el camino.
La luz de FRB 20240304B viajó durante 10.5 mil millones de años hasta la Tierra, aproximadamente tres cuartos de la edad del universo. En ese tiempo, en la Tierra se formaron galaxias, estrellas, planetas y aparecieron radiotelescopios que captaron este pulso de milisegundos.