Gli astronomi hanno trascorso gli ultimi dodici anni a caccia di lampi radio veloci (FRB), lampi di onde radio che provengono dallo spazio e durano solo pochi millisecondi. E dopo una dozzina di anni di lavoro ancora non sappiamo esattamente cosa li causi, solo che deve essere qualcosa di molto potente, poiché hanno chiaramente viaggiato a lungo (miliardi di anni luce).

Gli FRB sono difficili da studiare perché sono imprevedibili, difficile da rilevare, e quando ne trovi uno hai bisogno di un tipo speciale di telescopio per ottenere la giusta risoluzione per capire da quale galassia proviene.

La maggior parte degli FRB appare solo una volta, anche se un paio di percento di loro sono "ripetitori" che riappaiono nello stesso punto nel cielo (sebbene non in uno schema regolare).

Nella ricerca pubblicata questa settimana online in Scienza , siamo riusciti a localizzare la galassia di origine di un FRB unico, la prima volta che qualcuno lo ha fatto. Nel 2017, un'altra squadra ha determinato la galassia di casa di un ripetitore, ma è un lavoro (relativamente) facile:si ripete, così hai la possibilità di puntare altri telescopi in quel punto del cielo. La nostra sfida è stata molto più difficile.

Il nostro FRB si chiama 180924. Abbiamo determinato che ha avuto origine in una galassia con il nome accattivante di DES J214425.25–405400.81, che dista circa 4 miliardi di anni luce nella costellazione del Grus (la gru).

Allora come abbiamo fatto?

Da alcuni anni utilizziamo il nuovissimo telescopio del CSIRO, l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), per trovare alcuni lampi radio veloci.

Ma negli ultimi mesi abbiamo creato la nostra nuova app killer, un "replay live action" che ci permetterebbe di localizzare per la prima volta un FRB.

Uno di noi (Shivani) stava lavorando fino a tardi una notte, studiando un FRB scoperto in precedenza e monitorando anche le osservazioni ASKAP in corso. Intorno all'una di notte ha notato che il software di ASKAP aveva smesso di funzionare, e ASKAP non stava registrando alcun dato. Riavviò il software e si diresse a letto.

La mattina dopo Shivani si svegliò, controllato la sua casella di posta, e ho visto che ASKAP le aveva inviato un messaggio adorabile:aveva trovato un FRB!

Ma significava di più:sapevamo che il nostro nuovo replay live action aveva funzionato, e finalmente saremmo stati in grado di scoprire la casa di questo FRB.

Anche Keith ha visto il messaggio di ASKAP, e corse applaudendo per la sua casa, svegliare i suoi figli (che erano contenti quanto lui, avendo vissuto la ricerca di FRB del padre dal primo giorno).

Poi seguì una frenesia di dieci giorni di elaborazione dei dati, codifica, controllo e doppio controllo. Ci fermeremmo a niente meno che al nome, indirizzo e numero di telefono di questo burst.

Abbiamo diviso il nostro team in due gruppi che hanno lavorato in modo indipendente. Quando è arrivato il momento del controllo finale, abbiamo messo due immagini una sopra l'altra e sono stati d'accordo. I due gruppi avevano localizzato questo FRB esattamente nella stessa parte del cielo. Avevamo determinato la sua posizione all'interno delle dimensioni di una galassia. Se ci fosse una galassia lì, sapremmo la casa degli FRB.

Casa dolce casa

Abbiamo cercato in un archivio di immagini ottiche e abbiamo trovato rapidamente una galassia nel punto giusto. Poi abbiamo avvisato i nostri collaboratori in tutto il mondo, che stava aspettando di attivare i telescopi quando gli abbiamo dato una galassia da guardare.

Hanno usato tre dei più grandi telescopi ottici del mondo:Keck, Gemelli Sud, e il Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale, per ottenere un'immagine dettagliata della galassia e acquisire gli spettri (che ci danno la sua distanza).

Quando sono arrivati ​​i dati, tutto è stato una sorpresa. L'unica altra galassia "casalinga" con cui abbiamo dovuto confrontarla era quella del ripetitore. La nostra galassia FRB era 1, 000 volte più grande, e conteneva stelle molto più antiche.

Cosa c'è di più, il nostro FRB non è venuto dal centro della galassia, come alcuni astronomi si aspettavano, ma dalla sua periferia (o almeno dalla sua periferia). Proprio alla fine, questo significa che il nostro FRB non è stato prodotto da un gigantesco buco nero al centro della galassia (una delle tante idee che sono state offerte).

Anche con solo un campione di due, possiamo dire che gli FRB hanno diverse galassie domestiche.

Una miniera d'oro cosmologica

Cosa c'è di più, ora possiamo individuare da dove provengono le esplosioni, possiamo usarle come strumenti.

Gli FRB interagiscono con la materia mentre viaggiano nello spazio e sono alterati da tutti questi incontri. Possiamo "leggere" queste alterazioni, combinali con la distanza da cui provengono gli FRB, e capire quanta materia hanno incontrato.

Speriamo che questo riesca a scoprire la cosiddetta "materia mancante" per la quale gli astronomi si sono preoccupati per anni. Questa non è la famigerata "materia oscura" (di cui non conosciamo la natura), ma solo materia barionica comune che pensiamo dovrebbe essere nello spazio ma non siamo stati in grado di rilevare molto bene. Finalmente saremo in grado di riordinare la nostra contabilità cosmica.

Cosa c'è in serbo?

Il prossimo compito è localizzare molti FRB in modo da ottenerne abbastanza per comprendere la loro evoluzione cosmica, il tipo di galassie da cui provengono e alla fine risolvono il mistero delle loro origini. Il divertimento è appena iniziato!

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.