IN DUE FRB RIPETUTI ASSOCIATI A SORGENTI RADIO PERSISTENTI

Fast rileva due rari casi di polarizzazione circolare

Un gruppo di ricerca guidato dall'Osservatorio astronomico nazionale dell'Accademia cinese delle scienze (Naoc) ha rilevato una componente di polarizzazione circolare in lampi radio veloci ripetuti estremamente attivi, sulla base di osservazioni effettuate con il Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (Fast). I risultati sono stati pubblicati su Science Bulletin

     28/12/2022
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Impressione artistica di Fast, il radiotelescopio con il quale è stata rilevata polarizzazione circolare da due Frb ripetuti attivi associati a sorgenti radio persistenti. Crediti: ScienceApe and Li Di

I lampi radio veloci – in breve Frb, dall’inglese fast radio burst – sono i lampi radio più luminosi dell’universo, la cui durata è solitamente di pochi millisecondi. Sebbene siano così brevi, l’energia equivalente stimata in quei pochi millisecondi può rivaleggiare con quella che emette il Sole in un’intera giornata, o addirittura in un periodo che va da un mese a un anno.

Da quando è stato segnalato il primo Frb nel 2007, sono state scoperte più di 600 sorgenti Frb, la maggior parte delle quali è stata rilevata solo una volta. Meno del 5 per cento di tutti gli Frb presenta burst ripetuti e, di questa piccola parte, meno di 10 possono essere definiti attivi.

La polarizzazione – una delle proprietà fondamentali delle onde elettromagnetiche, e in particolare la misura della rotazione di Faraday – porta informazioni critiche sulle proprietà intrinseche degli Frb e sul loro ambiente. L’angolo di polarizzazione e il grado di polarizzazione lineare e circolare possono essere utilizzati per tracciare i meccanismi di radiazione e i processi di propagazione.

In quasi tutti gli Frb ripetuti è stata rilevata una componente di polarizzazione lineare, mentre la polarizzazione circolare sembra essere piuttosto rara: sebbene sia stata rilevata in circa la metà degli Frb non ripetuti per i quali la polarizzazione era rilevabile, è stata segnalata solo in un caso di Frb ripetuto: Frb 20201124A.

Oggetto di un nuovo studio guidato dall’Osservatorio astronomico nazionale dell’Accademia cinese delle scienze (Naoc) sono Frb 20121102A e Frb 20190520B, gli unici ripetitori associati a sorgenti radio persistenti (Prs), di cui il Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (Fast) è riuscito a catturare episodi attivi. Le sue osservazioni, riportate su Science Bulletin, hanno permesso una precisa caratterizzazione della loro polarizzazione.

Attraverso l’analisi sistematica dei dati, i ricercatori hanno rilevato polarizzazione circolare in meno del 5 per cento dei lampi radio di entrambi gli Frb. Il grado massimo di polarizzazione circolare era del 64 per cento. L’elevato grado di polarizzazione circolare sembra sfavorire la propagazione multi-percorso quale possibile causa. Le ipotesi attualmente praticabili includono la conversione di Faraday e/o un meccanismo di radiazione intrinseco alla sorgente.

Per ora, la polarizzazione circolare si verifica apparentemente più spesso nei lampi radio veloci che non si ripetono, piuttosto che in quelli che si ripetono. Le condizioni per generare la polarizzazione circolare negli Frb ripetuti dovrebbero quindi essere più rare.

Questo lavoro porta il numero di Frb ripetuti con polarizzazione circolare da uno a tre. Il rilevamento della polarizzazione circolare in Frb 20121102A, 20190520B e 20201124A può suggerire che la polarizzazione circolare sia un tratto comune per gli Frb ripetuti, sebbene si verifichi sporadicamente.

Un’ulteriore caratterizzazione sistematica e precisa della polarizzazione da parte di Fast getterà nuova luce sul meccanismo di emissione degli Frb e alla fine aiuterà a rivelare l’origine di tali eventi misteriosi.

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