Di tanto in tanto c'è un lampo radiofonico luminoso da qualche parte nel cielo. Può durare da pochi millisecondi a pochi secondi. Appaiono in modo un po' casuale e non siamo ancora sicuri di cosa siano. Li chiamiamo lampi radio veloci (FRB). Al momento la teoria principale è che siano causati da stelle di neutroni altamente magnetiche conosciute come magnetar. Con osservatori come CHIME ora siamo in grado di vederne molti, il che potrebbe offrire agli astronomi un nuovo modo per misurare il tasso di espansione cosmica.
Il tasso di espansione cosmica è descritto dal parametro di Hubble, che possiamo misurare con una precisione di pochi punti percentuali. Sfortunatamente, i nostri vari metodi di misurazione sono ora così precisi che le loro incertezze non si sovrappongono. Questa contraddizione di valori è nota come tensione di Hubble. Diverse rivalutazioni dei nostri metodi hanno escluso errori sistematici, quindi gli astronomi cercano nuovi modi indipendenti per misurare il parametro di Hubble, ed è qui che entra in gioco un nuovo studio.
Il documento, pubblicato su arXiv server di prestampa, esamina l'utilizzo degli FRB come misura di Hubble. Affinché la luce proveniente da un FRB possa raggiungerci, deve viaggiare per milioni di anni luce attraverso il diffuso mezzo intergalattico e interstellare. Ciò fa sì che la frequenza della luce si diffonda. La quantità di diffusione spettrale è nota come misura di dispersione (DM) e maggiore è la DM, maggiore è la distanza. Quindi conosciamo la distanza dagli FRB. Ma per misurare l'espansione cosmica, abbiamo bisogno anche di una seconda misura di distanza, e in questo caso l'articolo propone di utilizzare la lente gravitazionale.
Se il percorso luminoso dell'FRB passa relativamente vicino a un oggetto massiccio come una stella, la luce può essere sottoposta a lente gravitazionale attorno all'oggetto. Dalla larghezza della lente, abbiamo un'idea della sua distanza relativa dalla sorgente FRB. Quando la luce FRB passa dal mezzo intergalattico al mezzo interstellare più denso della nostra galassia, si verifica un effetto di schiarimento noto come scintillazione, che ci fornisce un'altra misura della distanza. Un po' di geometria ci permette poi di calcolare il parametro di Hubble.
Sulla base dei loro calcoli, gli autori stimano che un’osservazione FRB con lente singola consentirebbe loro di definire il parametro di Hubble con una precisione entro il 6%. Con 30 o più eventi, dovrebbero essere in grado di aumentare la loro precisione fino a una frazione di percentuale di incertezza. Ciò lo metterebbe alla pari con altri metodi. Ciò dovrebbe essere realizzabile con i telescopi FRB attuali e futuri.
Nuovi metodi di osservazione come questo sono l’unico modo per risolvere la tensione di Hubble. Speriamo di risolvere questo mistero e forse questo ci indicherà una comprensione radicalmente nuova dell'evoluzione cosmica.
Ulteriori informazioni: Anna Tsai et al, Microlente scintillata:misurazione delle distanze cosmiche con lampi radio veloci, arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2308.10830
Fornito da Universe Today
