LOFAR SI FUMA IL SIGARO

La migliore immagine alle basse radiofrequenze

Il radiotelescopio diffuso LOFAR, osservando in configurazione "estesa", ha ottenuto un’immagine della galassia M 82 che è risultata la più nitida mai realizzata alle basse frequenze radio. Gianfranco Brunetti (INAF): “Un risultato straordinario dal punto di vista tecnico”

Il centro della galassia M 82 visto in onde radio lunghissime (2.5 m/118 MHz [arancione] and 1.9 m/154 MHz [blu]). I punti brillanti sono probabilmente resti di supernova. Crediti: E. Varenius / Onsala Space Observatory / Lofar collaboration

Il centro della galassia M 82 visto in onde radio lunghissime (2.5 m/118 MHz [arancione] and 1.9 m/154 MHz [blu]). I punti brillanti sono probabilmente resti di supernova. Crediti: E. Varenius / Onsala Space Observatory / Lofar collaboration

A prima vista potrebbe non sembrare così eclatante, eppure l’immagine qui a fianco è, in qualche modo, storica. Un team internazionale di ricerca a guida svedese, utilizzando il gigantesco radiotelescopio LOFAR (Low Frequency Array), ha infatti ottenuto la più nitida immagine astronomica mai ripresa nelle basse frequenze radio. L’osservazione, effettuata con stazioni LOFAR localizzate in quattro diversi paesi, mostra il centro luminoso di M 82, conosciuta anche come Galassia Sigaro, localizzata a circa 12 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione dell’Orsa Maggiore.

M 82 sta formando stelle molto più velocemente di quanto faccia la nostra galassia, la Via Lattea, risultando per questo il soggetto preferito da molti astrofisici che indagano l’evoluzione di stelle e galassie. Nelle immagini scattate in luce visibile, M 82 sfavilla in un tripudio di stelle, gas e polveri, mentre alle lunghezze d’onda radio in cui lavora LOFAR scopriamo una scena del tutto diversa.

«In questa nuova immagine estremamente nitida ottenuta da LOFAR possiamo distinguere una serie di punti luminosi, che sono probabilmente dei resti di supernova», spiega Eskil Varenius della Chalmers University of Technology di Onsala, che ha guidato il team internazionale di scienziati. Un resto di supernova è un guscio luminoso di onde d’urto, emanate dall’esplosione di una stella, che spazza l’ambiente circostante. Pur essendo di dimensioni ragguardevoli, questi sbuffi cosmici risultano comunque piuttosto piccoli osservati da lontano. «Questa galassia è a milioni di anni luce di distanza, e ogni residuo può essere anche di soli pochi anni luce. Abbiamo bisogno di immagini estremamente nitide per studiarli», spiega Varenius.

La stazione svedese del radiotelescopio gigante LOFAR

La stazione LOFAR svedese all’Onsala Space Observatory. Crediti: R. Hammargren

I resti di supernova sono incastonati all’interno di un’enorme nuvola diffusa di plasma (cioè particelle cariche), che assorbe le onde radio provenienti da queste sorgenti. Studiando come le diverse lunghezze d’onda passano attraverso il plasma, gli scienziati possono conoscere meglio come funziona una gigantesca fabbrica di stelle come M 82. “Siamo sorpresi che LOFAR possa vedere ben 16 resti di supernova in M 82. Questa immagine ci può dare nuovi indizi sulla struttura di M 82 e sul perché si formino al suo interno così tante stelle”, sostiene John Conway, componente del gruppo di ricerca e direttore dell’Osservatorio spaziale di Onsala, presso cui si trova la stazione LOFAR svedese.

«Questo è un risultato straordinario dal punto di vista tecnico, che ha richiesto lo sviluppo di approcci altamente innovativi per l’analisi dei dati radio astronomici. In tal senso, LOFAR si pone come una ‘palestra’ sulla via di SKA», commenta Gianfranco Brunetti, ricercatore dell’Istituto di Radioastronomia INAF, fra gli autori del nuovo studio.

Il telescopio internazionale Lofar ha il suo nucleo in Olanda e stazioni sparse in Francia, Germania, Regno Unito e Svezia. Tre nuove stazioni sono in via di costruzione in Polonia. Crediti: Astron

Il telescopio internazionale Lofar ha il suo nucleo in Olanda e stazioni sparse in Francia, Germania, Regno Unito e Svezia. Tre nuove stazioni sono in via di costruzione in Polonia. Crediti: Astron

«Qualche anno fa – prosegue il ricercatore – nella comunità scientifica c’era scetticismo sulla possibilità di usare efficacemente le stazioni LOFAR internazionali, poste a centinaia di km di distanza, in combinazione con le stazioni olandesi che compongono il nucleo principale del radiotelescopio. Questo risultato e altri lavori in fase di pubblicazione spazzano via ogni dubbio, e dimostrano che è possibile ottenere immagini radio ad alta risoluzione anche a basse frequenze. Una stazione LOFAR posta in Italia – conclude Brunetti – estenderebbe lo strumento in direzione nord-sud, permettendo di ottenere immagini ancora più nitide e profonde di quella pubblicata oggi».

Gli scienziati stanno già lavorando su nuove immagini LOFAR super-nitide di altre galassie. «LOFAR ci mostra il cielo in un modo che non abbiamo mai visto prima, e in nei minimi dettagli. Questa bella immagine è solo un assaggio di ciò che il telescopio è in grado di fare», afferma Mike Garrett, direttore di Astron , l’Istituto olandese per la radioastronomia, capofila della collaborazione LOFAR.

Per saperne di più:

  • Il preprint dell’articolo Subarcsecond international LOFAR radio images of the M82 nucleus at 118 MHz and 154 MHz, di E. Varenius et al., pubblicato su Astronomy & Astrophysics.

La Galassia Sigaro (M 82) nelle frequenze del visibile e dei raggi X:

La Galassia Sigaro vista in due differenti luci: a sx nel visibile dallo Hubble Space Telescope , a dx in raggi X dall’osservatorio spaziale Chandra. Crediti: NASA/ESA/STScI/SAO

La Galassia Sigaro vista in due differenti bande di radiazione: a sx nel visibile dallo Hubble Space Telescope , a dx in raggi X dall’osservatorio spaziale Chandra. Crediti: NASA/ESA/STScI/SAO