IN UNA FRAZIONE DI SECONDO

Individuata dall’Australia l’origine di un Frb

Pubblicati su Science i risultati ottenuti con il radiotelescopio australiano Askap, che ha localizzato per la prima volta il punto esatto di partenza di un lampo radio veloce non ripetitivo: proviene dalla periferia di una galassia di dimensioni simili a quelle della Via Lattea a circa 3,6 miliardi di anni luce di distanza da noi

Rappresentazione artistica del radiotelescopio australiano Askap di Csiro a caccia di Fast Radio Burst determinandone la posizione precisa. I telescopi ottici Keck, Vlt e Gemini South si sono uniti ad Askap con osservazioni di follow-up per l’immagine della galassia ospite. Crediti: Csiro/Dr Andrew Howells

Da anni, ormai, radioastronomi di tutto il mondo danno la caccia, con fatica, ai misteriosi lampi radio veloci (Frb, dall’inglese Fast Radio Burst), cioè impulsi brevissimi di onde radio – durano all’incirca un millesimo di secondo – che hanno origine a distanze di miliardi di anni luce dalla Terra. La prima scoperta risale al 2007 e da allora ne sono stati individuati 85, la maggior parte dei quali “una tantum”: ovvero, emessi ogni volta da una sorgente diversa, non ripetitivi, dunque difficilissimi da localizzare in modo preciso. Gli Frb ripetitivi sono più rari, ma proprio grazie al fatto che si ripetono già nel 2017 i ricercatori erano riusciti a individuare la galassia sorgente di uno di questi eventi. Localizzare un lampo radio veloce non ripetitivo è invece un’impresa da “ora o mai più”. Utilizzando le potenti antenne dell’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (Askap) nel mezzo della semi-desertica Australia Occidentale, un gruppo di ricercatori guidati della Csiro (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) ci è riuscito: ha determinato la posizione esatta di origine di un Frb non ripetitivo, un potente e brevissimo impulso di onde radio provenienti dallo spazio profondo. Il risultato è stato pubblicato oggi su Science.

Il lampo radio localizzato da Askap prende il nome dal giorno in cui è stato visto: il 24 settembre del 2018, dunque Frb 180924. La sua regione di origine, osservata successivamente in dettaglio con tre fra i più grandi telescopi ottici al mondo – Keck, Gemini South e Very Large Telescope – si trova nella galassia Des J214425.25−405400.81. È una galassia con dimensioni simili a quelle della Via Lattea e si trova 3,6 miliardi di anni luce da noi. I ricercatori hanno anche notato che l’oggetto sta formando relativamente poche stelle. Il segnale ha viaggiato da un’antenna all’altra di Askap in una frazione millesimale di tempo, ma nonostante ciò i ricercatori sono riusciti a identificare anche il punto esatto di partenza del lampo radio veloce all’interno della galassia: si trova in una zona periferica, a 13 mila anni luce dal centro.

«Quello che fino a poco tempo fa sembrava un’impresa astrofisica difficilissima», dice a Media Inaf l’esperto di Frb Andrea Possenti, astrofisico dell’Inaf di Cagliari non coinvolto nella scoperta, al quale ci siamo rivolti per un commento, «è oggi divenuto una realtà: con opportuni esperimenti, come quello condotto col radiotelescopio Askap, è possibile associare anche i lampi radio veloci più difficili da studiare – cioè quelli del tipo non ripetitivo, che sono la maggioranza – a una specifica galassia che ospita il corpo celeste che li ha emessi. Per un’altra grande classe di eventi esplosivi, i lampi gamma, ci vollero circa 25 anni per centrare questo obiettivo. Per i lampi radio sono bastati 12 anni dal primo evento riconosciuto».

Askap è il radiotelescopio per survey più veloce al mondo. Le 36 antenne paraboliche, distribuite su un diametro di 6 km, funzionano insieme come un unico strumento chiamato interferometro. La caratteristica chiave di Askap (uno dei pathfinder del mastodontico progetto Square Kilometre Array) è il suo ampio campo visivo: i suoi ricevitori Paf (phased array feed) creano 36 fasci separati (simultanei) sul cielo, che vengono poi raccolti insieme in un’unica grande immagine.

L’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (Askap) situato presso il Murchison Radio-astronomy Observatory di Csiro in Australia Occidentale. Crediti: Csiro/Dragonfly Media

«Oltre ad Askap», aggiunge Possenti, «altri esperimenti, fra cui MeerTrap al radiotelescopio sudafricano MeerKat ed esperimenti di interferometria a lunghissima base ove sono coinvolte in maniera significativa la comunità italiana e dell’Inaf, contribuiranno a breve ad ampliare il catalogo di galassie da cui sono stati emessi lampi veloci. Coll’avvento della prima fase del progetto Ska ci sarà poi l’autentica rivoluzione nel settore, con la possibilità di identificare molte galassie ospitanti lampi veloci in un solo giorno di osservazione».

Ma qual è l’impatto della scoperta? «A livello scientifico, questa osservazione segna un grosso punto a favore dell’ipotesi che esistano almeno due classi di lampi radio veloci: quelli ripetitivi e quelli che non si ripetono», continua il ricercatore dell’Inaf. «La galassia che ospita la sorgente di un lampo radio veloce del tipo ripetitivo era stata identificata due anni fa fornendo supporto a un modello che invoca la presenza di una stella di neutroni giovane ed enormemente magnetizzata, detta magnetar, a sua volta racchiusa dentro il guscio di materia di un recente evento esplosivo. In questo caso l’emissione di un lampo radio veloce non distrugge la stella. La galassia ora identificata che ospita l’Frb non ripetitivo ha caratteristiche molto diverse dalla precedente, e il modello summenzionato si applica a fatica a essa. In effetti, i lampi radio non ripetitivi dovrebbero essere associati a fenomeni astrofisici di tipo catastrofico, che possono aver luogo solo una volta, perché il corpo celeste associato si distrugge nell’evento stesso».

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