Secondo un nuovo studio apparso sulla rivista Nature Astronomy, potenti impulsi radio provenienti dalle profondità del cosmo possono essere utilizzati per studiare pozze nascoste di gas che avvolge le galassie vicine .

I cosiddetti fast radio burst, o FRB, sono impulsi di onde radio che originano tipicamente da milioni a miliardi di anni luce di distanza (le onde radio sono radiazioni elettromagnetiche come la luce che vediamo con i nostri occhi ma hanno lunghezze d'onda e frequenze più lunghe). Il primo FRB è stato scoperto nel 2007 e da allora ne sono state trovate altre centinaia. Nel 2020, lo strumento STARE2 di Caltech (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2) e il canadese CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) hanno rilevato un enorme FRB esploso nella nostra galassia, la Via Lattea. Quei risultati precedenti hanno contribuito a confermare la teoria secondo cui gli eventi energetici molto probabilmente hanno origine da stelle morte e magnetizzate chiamate magnetar.

Con l'arrivo di sempre più FRB, i ricercatori ora si chiedono come possono essere utilizzati per studiare il gas che si trova tra noi e le esplosioni. In particolare, vorrebbero utilizzare gli FRB per sondare aloni di gas diffuso che circondano le galassie. Mentre gli impulsi radio viaggiano verso la Terra, ci si aspetta che il gas che avvolge le galassie rallenti le onde e disperda le frequenze radio. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato un campione di 474 FRB distanti rilevati da CHIME, che ha scoperto il maggior numero di FRB fino ad oggi, e hanno mostrato che il sottoinsieme di due dozzine di FRB che sono passati attraverso aloni galattici è stato effettivamente rallentato più di quanto non FRB che si intersecano.

"Il nostro studio mostra che gli FRB possono fungere da spiedini di tutta la materia tra i nostri radiotelescopi e la sorgente delle onde radio", afferma l'autore principale Liam Connor, il Tolman Postdoctoral Scholar Research Associate in Astronomy, che lavora con il professore assistente di astronomia e coautore dello studio, Vikram Ravi.

"Abbiamo utilizzato esplosioni radio veloci per far brillare una luce attraverso gli aloni delle galassie vicino alla Via Lattea e misurare il loro materiale nascosto", afferma Connor.

Lo studio riporta anche di aver trovato più materia intorno alle galassie del previsto, in particolare circa il doppio della quantità di gas prevista dai modelli teorici.

Tutte le galassie sono circondate e alimentate da enormi pozze di gas da cui sono nate. Tuttavia, il gas è molto sottile e difficile da rilevare. "Questi serbatoi gassosi sono enormi. Se l'occhio umano potesse vedere l'alone sferico che circonda la vicina galassia di Andromeda, l'alone sembrerebbe mille volte più grande della luna", afferma Connor.

I ricercatori hanno sviluppato diverse tecniche per studiare gli aloni nascosti. Ad esempio, il professore di fisica del Caltech Christopher Martin e il suo team hanno sviluppato uno strumento presso il W. M. Keck Observatory chiamato Keck Cosmic Webb Imager (KCWI) in grado di sondare i filamenti di gas che fluiscono nelle galassie dagli aloni.

Questo nuovo metodo FRB consente agli astronomi di misurare la quantità totale di materiale negli aloni, il che aiuterà a ricostruire un quadro di come le galassie crescono e si evolvono nel tempo cosmico.

"Questo è solo l'inizio", dice Ravi. "Man mano che scopriamo più FRB, le nostre tecniche possono essere applicate per studiare aloni individuali di diverse dimensioni e in ambienti diversi, affrontando il problema irrisolto di come la materia è distribuita nell'universo."

In futuro, si prevede che le scoperte di FRB continueranno ad arrivare. Il Deep Synoptic Array da 110 piatti di Caltech, o DSA-110, ha già rilevato diversi FRB e identificato le loro galassie ospiti. Finanziato dalla National Science Foundation (NSF), questo progetto si trova presso l'Owen Valley Radio Observatory di Caltech vicino a Bishop, in California. Nei prossimi anni, i ricercatori del Caltech hanno in programma di costruire un array ancora più grande, il DSA-2000, che includerà 2.000 antenne e sarà il più potente osservatorio radio mai costruito. Il DSA-2000, attualmente in fase di progettazione con i finanziamenti di Schmidt Futures e NSF, rileverà e identificherà la fonte di migliaia di FRB all'anno.

The Nature Astronomy è intitolato "L'impatto osservato del gas alone sui lampi radio veloci". + Esplora ulteriormente

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