Credit: NSF’s Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/Gemini Observatory/AURA

Introduzione

Lo scorso anno è stato rilevato un misterioso segnale radio giunto da una zona dello spazio diversa da qualsiasi altra mai rintracciata prima, costriungendo gli astronomi a modificare le loro ipotesi precedenti su come vengono generati questi segnali. La ricerca è stata pubblicata su Nature.

Gli FRB

I segnali radio veloci sono tra i misteri più strani dell’Universo. Sono picchi estremamente brevi di radiazioni elettromagnetiche rilevate dai radiotelescopi, che durano non più di qualche millisecondo al massimo. Ma in quel momento, possono scaricare più energia di 500 milioni di soli.

La maggior parte delle esplosioni radio veloci rilevate fino ad oggi sono apparse solo una volta. Questi sono impossibili da prevedere, il che li rende estremamente difficili da rintracciare – ad oggi, sebbene siano state scoperte oltre cento fonti di FRB, solo quattro sono state localizzate e associate a una galassia ospite.

Ma negli ultimi anni, gli scienziati hanno iniziato a trovare FRB ripetuti – senza alcun modello riconoscibile – e nel 2017 sono riusciti a rintracciare l’origine di uno di essi. 

L’origine degli FRB

L’anno scorso, gli scienziati hanno annunciato che l’esperimento CHIME in Canada ha rilevato ben otto nuovi FRB “ripetuti”, portando il numero a un totale di 10. L’ultimo ora rintracciato è quello chiamato FRB 180916.J0158 + 65 (FRB 180916 in breve).

L’origine di questo segnale è una galassia a spirale, situata a 500 milioni di anni luce dalla Terra ed è la fonte nota più vicina di ciò che viene chiamato come “Fast Radio Burst” (FRB). “La posizione di questo oggetto è radicalmente diversa da quella del FRB ripetuto precedentemente localizzato, ma anche di tutti gli FRB precedentemente studiati“, ha affermato l’astronomo Kenzie Nimmo dell’Università di Amsterdam nei Paesi Bassi. “Ciò attenua le differenze tra raffiche radio ripetute e non ripetute. Potrebbe essere che gli FRB siano prodotti in un grande zoo di luoghi in tutto l’Universo e richiedano solo alcune condizioni specifiche per essere visibili“.

Il team internazionale di astronomi ha utilizzato otto telescopi che partecipavano alla rete  European Very Long Baseline Interferometry Network per condurre osservazioni di follow-up in direzione di FRB 180916. Nel corso di cinque ore di osservazione, hanno rilevato altri quattro scoppi, che gli hanno permesso di intercettare la fonte del segnale. Ciò li ha portati in una normale galassia a spirale chiamata SDSS J015800.28 + 654253.0.

Distorti dall’effetto Faraday

Il primo FRB ripetitivo che è stato localizzato si chiama FRB 121102. Si è scoperto che proveniva da una galassia nana povera di metalli a oltre 3 miliardi di anni luce di distanza e il segnale era stato distorto dal c.d. effetto Faraday, che si verifica quando la radiazione elettromagnetica interagisce con un campo magnetico.

Ciò ha suggerito che FRB 121102 è stato prodotto in un ambiente estremo, come la regione intorno a un buco nero supermassiccio nel centro galattico. È interessante notare che anche questo sembrava essere vicino a una regione in cui si formano le stelle.

Gli altri tre FRB non ripetitivi, d’altra parte, sono stati rilevati in galassie molto più convenzionali – ma solo uno di loro era vicino a una regione di formazione stellare. FRB 180916, ad esempio, non ha subito l’effetto Faraday quanto FRB 121102, il che indica che la sua posizione non era “magnetica” ed è stato trovato abbastanza lontano dal centro galattico.

I molteplici lampi a cui abbiamo assistito nel primo FRB ripetuto sono nati da condizioni molto particolari ed estreme all’interno di una galassia molto piccola (nana)“, ha affermato l’astronomo Benito Marcote del Joint Institute for VLBI ERIC . “Questa scoperta ha rappresentato il primo pezzo del puzzle, ma ha anche sollevato più domande di quante ne avesse risolte, ad esempio se ci fosse una differenza fondamentale tra FRB ripetuti e non ripetitivi. Ora, abbiamo localizzato un secondo FRB ripetuto, che sfida le nostre precedenti idee su quale potrebbe essere la fonte di queste esplosioni“.

Si esclude ciò che non è

Possibili spiegazioni per gli FRB presentate fino ad oggi includono: stelle di neutronibuchi neripulsar con stelle compagnepulsar implosive, un tipo di stella chiamata blitzar, una connessione con lampi di raggi gamma (che ora sappiamo può essere causata dalla collisione di stelle di neutroni) e magnetar che emettono razzi giganti.

Questa ricerca non ha risposto a quella domanda scottante, ma potrebbe iniziare a escludere ciò che non è. “Con la caratterizzazione di questa fonte, l’argomentazione contro l’emissione di tipo pulsar come origine per la ripetizione di FRB sta guadagnando forza“, ha affermato Ramesh Karuppusamy del Max Planck Institute for Radio Astronomy in Germania. “Siamo sull’orlo di ulteriori localizzazioni causate dai nuovi telescopi in arrivo. Questi ci consentiranno finalmente di stabilire la vera natura di queste fonti“.

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