DA UNA NUOVA TECNICA RADIO

La natura fisica del gas interstellare

Per la prima volta, i radioastronomi hanno potuto osservare la variabilità radio di un quasar causata da alcune particolari strutture invisibili presenti nello spazio interstellare. Si tratta di un’analisi senza precedenti i cui risultati permettono di escludere una di due teorie proposte su come hanno origine questi fenomeni. Lo studio è pubblicato su Science

Strutture invisibili a forma di “tagliatelle”, “lasagne” o “nocciole” potrebbero fluttuare nello spazio interstellare del nostro ambiente galattico. E’ quanto emerge da uno studio, pubblicato oggi su Science, i cui risultati potrebbero cambiare in maniera radicale la nostra comprensione delle condizioni fisiche del gas presente nella Via Lattea.

La configurazione compatta delle antenne del radiotelescopio CSIRO in Australia e sullo sfondo la Via Lattea. Credit: Alex Cherney

“Queste particolari strutture si presentano a forma di ‘grumi’”, dichiara Keith Bannister, del radiotelescopio CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) situato in Australia e primo autore dello studio. “Esse potrebbero cambiare radicalmente le nostre teorie sul gas interstellare, quest’ultimo considerato una sorta di rifornimento prodotto dalle stelle più vecchie che sarà poi riciclato per formarne altre nuove”. La ricerca riguarda in particolare una di queste strutture che hanno permesso per la prima volta ai ricercatori di ricavare una stima della sua forma.

Le osservazioni sono state rese possibili grazie ad una tecnica innovativa che sfrutta la configurazione compatta del radiotelescopio CSIRO. Gli astronomi hanno colto i primi indizi di questi misteriosi oggetti circa 30 anni fa quando essi notarono una forte emissione radio proveniente da una galassia distante e brillante, cioè un quasar, che mostrava ampie variazioni di intensità. Ben presto, però, ci si accorse che questo particolare comportamento era dovuto ad una sorta di “atmosfera” invisibile della nostra galassia, ossia quella tenue distribuzione di gas costituito da particelle elettricamente cariche che permea lo spazio interstellare.

“Gli addensamenti presenti nel gas agiscono come delle lenti, focalizzando e defocalizzando le onde radio, rendendo gli oggetti distanti periodicamente più o meno brillanti nel corso di giorni, settimane o mesi”, dice Bannister. Questi episodi vennero considerati talmente difficili da identificare al punto che gli astronomi decisero di lasciar perdere. Ma Bannister e colleghi intuirono che si potevano utilizzare le capacità esplorative dell’osservatorio CSIRO per approfondire la fenomenologia. Dopo aver puntato i radiotelescopi verso un quasar, denominato con la sigla PKS 1939-315 situato nella costellazione del Sagittario, essi notarono un fenomeno di lensing che andò avanti per circa un anno.

Gli astronomi ritengono che le strutture che agiscono da “lente” abbiano le dimensioni dell’orbita terrestre e si trovano approssimativamente a 3000 anni luce, circa mille volte più distanti della stella più vicina, Proxima Centauri. Fino ad oggi, però, gli scienziati non avevano ricavato alcuna informazione sulla loro forma geometrica, perciò la novità di questo studio consiste nell’aver dimostrato che questo oggetto non può essere considerato una sorta di “agglomerato solido” o che la sua forma sia come quella di una “lamiera piegata”. “Forse stiamo osservando una struttura piana e piatta, vista di taglio”, aggiunge Cormac Reynolds del CSIRO e co-autore dello studio. “Oppure si potrebbe trattare di una struttura a forma di cavità cilindrica o ancora di guscio sferico come quello di una noce. Certamente, avremo bisogno di ulteriori osservazioni per capire in definitiva qual è la sua reale forma geometrica”.

Ad ogni modo, man mano che proseguiva il fenomeno della lente, il gruppo di Bannister continuava a tener monitorato l’oggetto utilizzando altri radiotelescopi e telescopi ottici. La luce visibile proveniente dal quasar non esibì particolari variazioni mentre era in atto il fenomeno della “lente radio”. “Ciò è importante”, sottolinea Bannister, “perchè vuol dire che le precedenti survey che sono state condotte in banda ottica allo scopo di individuare questi agglomerati ‘invisibili’ non sono state in grado di rivelare quello che invece è stato trovato dal nostro gruppo”.

Dunque, la domanda è: qual è la natura di queste lenti? Un’idea è che si possa trattare di nubi di gas a bassa temperatura che sono tenute insieme grazie alla reciproca attrazione gravitazionale. Questo modello, che è stato sviluppato in dettaglio, implica che le nubi devono contenere una notevole frazione della massa del gas interstellare della Via Lattea. Comunque sia, nessuno è in grado di spiegare al momento come si formano queste strutture che agiscono da lente. “Il fatto di cui siamo certi è che queste strutture sono reali”, conclude Bannister, “e le nostre osservazioni rappresentano un passo in avanti che ci permetterà di determinare la loro forma e dimensione”.


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Fonte: Media INAF | Scritto da Corrado Ruscica