Giovedì gli scienziati hanno celebrato una rivoluzionaria scoperta astronomica che, secondo loro, potrebbe aprire la strada alla mappatura dei confini esterni dell'universo.

Un team australiano di astronomi internazionali ha determinato per la prima volta la fonte precisa di un potente, esplosione una tantum di onde radio cosmiche.

L'hanno individuato in un'enorme galassia lontana miliardi di anni luce, con proprietà che capovolgono ciò che gli scienziati in precedenza pensavano di sapere sulla formazione di misteriosi lampi radio veloci (FRB).

"Questo risultato è molto atteso all'interno della comunità astronomica, "Legge Casey, ha detto all'AFP un astronomo dell'UC Berkeley che non era coinvolto nello studio.

Le scoperte, pubblicato sulla rivista Scienza , sono tra i più significativi dalla scoperta nel 2007 di FRB, che lampeggiano solo per un micro-istante ma possono emettere tanta energia in un millisecondo quanta ne fa il Sole in 10, 000 anni.

Esattamente ciò che crea questi picchi ad alta energia di onde lunghe all'estremità opposta dello spettro elettromagnetico rimane oggetto di intenso dibattito, sebbene gli scienziati ora siano d'accordo sul fatto che abbiano origine in galassie lontane.

Dal momento che il primo FRB è stato rilevato poco più di un decennio fa, una caccia globale ha trovato 85 raffiche. La maggior parte sono stati "una tantum", ma una piccola parte sono stati "ripetitori" che si ripetono nello stesso punto nel cielo.

Riproduzione dal vivo

Nel 2017, gli astronomi sono stati in grado di rintracciare la fonte di un'esplosione ripetuta, ma individuare un FRB una tantum ha presentato una sfida molto più difficile.

Senza il vantaggio di sapere dove guardare, un team guidato da Keith Bannister della Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) ha dovuto ideare una nuova metodologia.

"Puoi pensarla come una modalità di riproduzione live action, dove abbiamo un computer che sta effettivamente cercando l'FRB, quindi ha esaminato circa un miliardo di misurazioni ogni secondo e ho cercato di trovare quella che contiene un FRB, "Bannister ha detto all'Afp.

Bannister e il suo team hanno individuato la posizione di FRB 180924 a circa 3,6 miliardi di anni luce dalla Terra.

La scoperta è stata rilevata dal radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) del CSIRO nell'Australia occidentale.

ASKAP dispone di 36 antenne paraboliche, con lo scoppio che raggiunge ciascuno in un momento leggermente diverso, permettendo agli scienziati di calcolarne l'origine.

"È come guardare la Terra dalla Luna e non solo sapere in quale casa viveva una persona, ma su quale sedia erano seduti al tavolo della sala da pranzo, " ha detto Bannister.

Il team ha quindi ripreso la galassia con il Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile, e ne misurò la distanza con il telescopio Keck alle Hawaii e il telescopio Gemini South in Cile.

Mentre l'FRB 121102 precedentemente localizzato è stato scoperto emanare da una galassia nana che stava attivamente formando giovani stelle, il nuovo FRB proviene dalla periferia di un'enorme galassia con vecchie stelle, suggerendo che un motore completamente diverso è responsabile della sua creazione.

"La prima localizzazione ha ispirato molti modelli basati su magnetar formatisi durante la morte di stelle massicce, " disse Legge, un modello che prevedeva una serie di proprietà confermate nel 121102.

Una magnetar è un tipo di stella di neutroni altamente magnetizzata, che sono formati dal collasso gravitazionale di una stella non abbastanza massiccia da produrre un buco nero quando esplode.

Ma la nuova posizione è incompatibile con la vecchia teoria, suggerendo che ci sono più canali per formare FRB.

"Questo potrebbe suggerire che FRB ripetuti e non ripetuti provengano da origini completamente diverse, " disse Shriharsh Tendulkar, un astronomo della McGill University che non era coinvolto nel lavoro.

Spazio di pesatura

La nuova scoperta è entusiasmante anche per un altro motivo:potrebbe aiutare gli astronomi a sondare cosa si trova nei vasti spazi tra le galassie e avvicinarci di un passo alla risoluzione del problema della "materia mancante".

I calcoli teorici hanno suggerito che dovrebbe esserci il doppio del numero di atomi che si possono vedere nelle stelle, che ha portato gli astronomi a teorizzare che debbano essere contenuti in gas ionizzati nei vasti spazi che separano le galassie.

Proprio come la luce si divide in diversi colori mentre passa attraverso un prisma, le onde radio si disperdono quando incontrano la materia. Nel caso di FRB, le frequenze più alte arrivano per prime, e le frequenze più basse arrivano più tardi.

Questo crea un modello di dispersione, e il modello osservato da FRB 180924 corrispondeva a ciò che gli astronomi si aspettavano dalla teoria, il che significa che lo spazio intergalattico contiene effettivamente la quantità di gas ionizzato che ci si aspettava.

Andando avanti, il team vorrebbe localizzarne migliaia, se non decine di migliaia di FRB in più e osservarne le dispersioni, per generare una mappa dettagliata dei confini dello spazio.

"È come fare una TAC di questa rete cosmica, ", ha affermato il coautore Ryan Shannon della Swinburne University.

Sul problema della materia mancante, ha detto:"Penso che siamo sulla buona strada per ricucirlo. Con qualche altro scoppio localizzato saremo in grado di inchiodarlo".

© 2019 AFP