Credito:CSIRO/John Masterson, CC BY
I lampi radio veloci sono uno dei grandi misteri dell'universo. Dalla loro scoperta, abbiamo imparato molto su questi intensi impulsi della durata di millisecondi.
Ma abbiamo ancora molto da imparare, come ciò che li provoca.
Sappiamo che le intense esplosioni hanno origine in galassie lontane miliardi di anni luce. Abbiamo anche usato queste raffiche (chiamate FRB) per trovare materia mancante che non potrebbe essere trovata altrimenti.
Con squadre di astronomi di tutto il mondo che corrono per capire il loro enigma, come siamo arrivati dove siamo ora?
Il primo scoppio
Il primo FRB è stato scoperto nel 2007 da un team guidato dall'astronomo anglo-americano Duncan Lorimer utilizzando Murriyang, il nome tradizionale indigeno per l'iconico radiotelescopio Parkes (immagine, superiore).
Il team ha trovato un impulso incredibilmente luminoso, così luminoso che molti astronomi non credevano che fosse reale. Ma c'era ancora più intrigo.
Gli impulsi radio forniscono un dono straordinario agli astronomi. Misurando quando un burst arriva al telescopio a frequenze diverse, gli astronomi possono dire la quantità totale di gas che ha attraversato durante il suo viaggio verso la Terra.
L'esplosione di Lorimer ha viaggiato attraverso troppo gas per aver avuto origine nella nostra galassia, la via Lattea. Il team ha concluso che proveniva da una galassia lontana miliardi di anni luce.
Per essere visibile da così lontano, qualunque cosa abbia prodotto deve aver rilasciato un'enorme quantità di energia. In appena un millisecondo ha rilasciato tanta energia quanta ne farebbe il nostro Sole in 80 anni.
La squadra di Lorimer poteva solo indovinare da quale galassia proveniva il loro FRB. Murriyang non può individuare le posizioni FRB in modo molto accurato. Ci sarebbero voluti diversi anni prima che un'altra squadra facesse il salto di qualità.
Un tipico Fast Radio Burst. Il burst arriva prima alle alte frequenze ed è ritardato fino a diversi secondi alle frequenze più basse. Questa curva rivelatrice è ciò che gli astronomi stanno cercando. Credito:Ryan Shannon e Vikram Ravi
Individuazione di FRB
Per individuare una posizione di raffica, dobbiamo rilevare un FRB con un interferometro radio, una serie di antenne sparse per almeno pochi chilometri.
Quando i segnali dei telescopi vengono combinati, producono un'immagine di un FRB con dettagli sufficienti non solo per vedere in quale galassia ha avuto origine l'esplosione, ma in alcuni casi per dire dove all'interno della galassia è stato prodotto.
Il primo FRB localizzato proveniva da una sorgente che emetteva molti burst. La prima esplosione è stata scoperta nel 2012 con il gigantesco telescopio di Arecibo a Porto Rico.
I burst successivi sono stati rilevati dal Very Large Array, nel Nuovo Messico, e si è scoperto che proveniva da una minuscola galassia distante circa 3 miliardi di anni luce.
Nel 2018, utilizzando l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder Telescope (ASKAP) nell'Australia occidentale, il nostro team ha identificato la seconda galassia ospite di FRB.
In netto contrasto con la galassia precedente, questa galassia era molto ordinaria. Ma la nostra scoperta pubblicata questo mese è stata premiata dall'American Association for the Advancement of Science.
Congratulazioni al team di astronomi e astrofisici con sede in 21 istituti di ricerca in tutto il mondo che sono i vincitori del premio AAAS Newcomb Cleveland 2020! https://t.co/FPcirjGUrM #AAASmtg
— AAAS (@aaas) 10 febbraio, 2021
I team, incluso il nostro, hanno ora localizzato circa una dozzina di esplosioni in più da un'ampia gamma di galassie, grandi e piccoli, giovani e meno giovani. Il fatto che gli FRB possano provenire da una gamma così ampia di galassie rimane un enigma.
Una raffica da vicino casa
Il 28 aprile 2020, una raffica di raggi X si è improvvisamente abbattuta sul telescopio Swift in orbita attorno alla Terra.
Molti dei radiotelescopi ASKAP in WA. Credito:Flickr/Ufficio SKA australiano, CC BY-ND
Il telescopio satellitare ha diligentemente notato che i raggi provenivano da una stella di neutroni molto magnetica e irregolare nella nostra Via Lattea. Questa stella ha forma:entra in crisi ogni pochi anni.
Due telescopi, CHIME in Canada e l'array STARE2 negli Stati Uniti, ha rilevato un lampo radio molto luminoso a pochi millisecondi dai raggi X e nella direzione di quella stella. Ciò ha dimostrato che tali stelle di neutroni potrebbero essere una fonte degli FRB che vediamo nelle galassie lontane.
Il rilascio simultaneo di raggi X e onde radio ha fornito agli astrofisici importanti indizi su come la natura può produrre esplosioni così luminose. Ma non sappiamo ancora con certezza se questa sia la causa degli FRB.
Allora, qual è il prossimo?
Mentre il 2020 è stato l'anno dell'FRB locale, prevediamo che il 2021 sarà l'anno del lontano FRB, anche più lontano di quanto già osservato.
Il telescopio CHIME ha raccolto di gran lunga il più grande campione di esplosioni e sta compilando un meticoloso catalogo che dovrebbe essere presto disponibile per altri astronomi.
Un team di Caltech sta costruendo un array specificamente dedicato alla ricerca di FRB.
C'è molta azione anche in Australia. Stiamo sviluppando un nuovo supercomputer di rilevamento burst per ASKAP che troverà gli FRB a una velocità maggiore e troverà fonti più distanti.
Trasformerà efficacemente ASKAP in un dispositivo ad alta velocità, videocamera ad alta definizione, e fare un film dell'universo a 40 trilioni di pixel al secondo.
Trovando più raffiche, e scoppi più lontani, potremo studiare e capire meglio cosa provoca queste esplosioni di energia misteriosamente intense.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
