È LA PIÙ GRANDE SEQUENZA DI FRB OSSERVATA FINORA

Quarantasette giorni di fast radio burst

Catturati dal radiotelescopio Fast 1652 lampi radio veloci provenienti da Frb 121102. Il numero più alto di sempre. Grazie a un campione così elevato, gli astronomi dell’Accademia cinese delle scienze hanno potuto studiare il comportamento energetico di queste raffiche radio transitorie. L’assenza di periodicità, inoltre, suggerisce che la sorgente possa essere diversa da un oggetto compatto isolato. I risultati dello studio sono pubblicati su Nature

     15/10/2021
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Rappresentazione artistica del “fiume” di bursts registrato dal telescopio Fast. Il conteggio delle esplosioni e il loro livello di energia sono rappresentati negli istogrammi, ispirandosi al dipinto “A Vast Land” di Wang Ximeng della dinastia Song. Crediti: Naoc

I lampi radio veloci, in inglese fast radio burst, sono stati rilevati per la prima volta nel 2007. Fanno parte dei cosiddetti fenomeni transienti cosmici, perché appaiono senza preavviso e si esauriscono nel giro di pochissimo tempo. Nel tentativo di spiegarli, gli scienziati hanno persino ipotizzato segnali alieni. Più probabilmente si tratta di intensi impulsi radio, della durata di pochi millesimi di secondo, emessi da magnetar, stelle di neutroni ipermagnetizzate. Grazie a Fast (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) – attualmente il radiotelescopio ad antenna singola più grande e sensibile al mondo – un team guidato dall’Osservatorio astronomico nazionale della Cina (Naoc) ha catturato un episodio estremo di esplosioni cosmiche provenienti da Frb 121102, una delle poche sorgenti di lampi radio che si ripetono. A partire dal 29 agosto, sono state rilevate 1652 raffiche in 47 giorni.

Quello osservato è il più grande insieme di eventi Frb, e proprio l’elevato numero, addirittura più alto dell’insieme di tutti i lampi radio osservati finora, ha reso possibile uno studio statistico e una più precisa valutazione della distribuzione di energia: dati che permetterebbero di far luce sul motore centrale che alimenta gli Frb. Lo studio, guidato dagli astronomi Di Li e Pei Wang, è stato pubblicato questa settimana su Nature.

La distribuzione del rate dei burst di energia isotropica equivalente a 1,25 GHz per Frb 121102. Crediti: Naoc

Frb 121102, che si trova in una galassia nana a oltre tre miliardi di anni luce dalla Terra, è una sorgente radio persistente e il comportamento delle sue emissioni, difficili da prevedere, è stato comunemente descritto come periodico. Durante il test del back-end di Fast, in fase di commissioning, gli scienziati avevano individuato un preciso valore di energia, corrispondente a E0 = 4,8 × 1037 erg, al di sotto del quale la generazione dei burst diventava meno efficiente. La distribuzione dell’energia degli impulsi può essere adeguatamente descritta come bimodale, vale a dire una funzione lognormale per burst con E basso e una funzione di Lorentz per burst con E alto, il che implica che le raffiche Frb più deboli possono essere di natura stocastica, quindi casuale, e quelle più energetiche comportano un rapporto tra due quantità indipendenti.

«L’energia totale di questo set di burst supera fino al 3,8 per cento quella potenzialmente proveniente da una magnetar. Questo, unito al fatto che non sia stata trovata alcuna periodicità tra 1 millisecondo e 1000 secondi, rende molto improbabile che Frb 121102 sia un oggetto compatto isolato», conclude Wang.

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature l’articolo “A bimodal burst energy distribution of a repeating fast radio burst source”, di D. Li, P. Wang, W. W. Zhu, B. Zhang, X. X. Zhang, R. Duan, Y. K. Zhang, Y. Feng, N. Y. Tang, S. Chatterjee, J. M. Cordes, M. Cruces, S. Dai, V. Gajjar, G. Hobbs, C. Jin, M. Kramer, D. R. Lorimer, C. C. Miao, C. H. Niu, J. R. Niu, Z. C. Pan, L. Qian, L. Spitler, D. Werthimer, G. Q. Zhang, F. Y. Wang, X. Y. Xie, Y. L. Yue, L. Zhang, Q. J. Zhi e Y. Zhu