Rappresentazione artistica della rilevazione di un Fast Radio Burst (FRB). I FRB sono lampi improvvisi e di breve durata nella banda radio, e sono quindi fenomeni che potranno essere rilevati grazie a questa nuova tecnica. Crediti: Swinburne Astronomy Productions
I Fast Radio Burst (FRB), che tradotto letteralmente significa ‘brevi lampi radio’, sono misteriosi bagliori della durata di frazioni di secondo, che appaiono all’improvviso nel cielo alle frequenze radio. Di recente un team di scienziati, guidato da Vikram Ravi del Caltech e Ryan Shannon della Curtin University, ha catturato il FRB più luminoso di tutti: si chiama FRB 150807.
Sebbene gli astronomi non abbiano ancora capito quali oggetti o eventi cosmici producano i FRB, questa scoperta fornisce informazioni preziose sulla distribuzione del materiale tra le galassie. L’articolo che descrive i risultati della ricerca è pubblicato sull’ultimo numero della rivista Science.
«Dal momento che FRB come questo si trovano a diversi miliardi di anni luce da noi, ci permettono di studiare la porzione di Universo che si trova tra noi e loro», dice Ravi. «Si ritiene che circa la metà della materia visibile si trovi distribuita nello spazio intergalattico, e anche se non è visibile con i telescopi, può essere studiata utilizzando i FRB».
Quando il segnale di un FRB viaggia attraverso lo spazio, incontra il materiale intergalattico e ne viene distorto, un po’ come accade al segnale puntiforme di una stella durante l’attraversamento dell’atmosfera terrestre. Studiando con attenzione i FRB e le loro distorsioni, gli astronomi possono indagare le regioni del cosmo che questi lampi hanno incontrato lungo il loro cammino verso la Terra. FRB 150807 sembra essere stato distorto in maniera debole solo dal materiale presente all’interno della sua galassia ospite, e questo dimostra che il mezzo intergalattico in quella direzione non è più turbolento di quanto previsto dai teorici. Si tratta della prima osservazione diretta della turbolenza nel mezzo intergalattico.
L’intensità di FRB 150807 a diverse frequenze radio (il rosso corrisponde a frequenze più basse, il blu a frequenze più alte). Crediti: V. Ravi / Caltech
La scoperta di FRB 150807 è avvenuta durante il monitoraggio di una pulsar galattica, realizzato con il radiotelescopio Parkes in Australia. «Grazie a un sistema sviluppato dalla Swinburne University of Technology che permette il rilevamento di segnali in tempo reale, abbiamo scoperto che, sebbene il FRB si trovasse un milione di volte più lontano della pulsar, i campi magnetici nelle loro direzioni sembravano identici», spiega Shannon. Questo dato confuta l’ipotesi di chi ritiene che i FRB siano prodotti in ambienti con alta densità di intensi campi magnetici.
Fino ad ora sono stati osservati solo 18 FRB, che si accendono all’improvviso e dopo essersi spenti spariscono per sempre. La maggior parte di queste misteriose sorgenti, inoltre, è stata scoperta da telescopi che osservano ampie regioni di cielo, ma con una scarsa risoluzione. Questo rende estremamente complesso individuare la loro provenienza. L’intensa luminosità di FRB 150807 ha permesso agli scienziati di localizzare in maniera molto più accurata del solito la sorgente, che, al momento, è quella di cui si conosce con maggior precisione la posizione in cielo: 9 arcominuti quadrati.
«Lo studio aggiunge un esemplare, il più brillante, ad una famiglia finora poco numerosa e che quindi si arricchisce sostanzialmente con l’inserimento di ogni nuovo membro», commenta a Media INAF Andrea Possenti, astronomo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. «In più, rispetto alle due decine di FRB noti, questo FRB ha il vantaggio di mostrare una percentuale di polarizzazione lineare elevatissima, dell’ordine dell’80 per cento. Ciò ha permesso una determinazione accurata della cosiddetta “misura di rotazione”, ossia dell’effetto prodotto dal campo magnetico attraversato dal segnale radio sulla direzione della polarizzazione del segnale stesso».
«Questa osservazione ha conseguenze astrofisiche interessanti, perché dimostra la fattibilità di una delle indagini astrofisiche legate all’osservazione degli FRB. Nella fattispecie, vincolare il campo magnetico intergalattico, cosa difficilissima con altre metodologie. Ovviamente questa è una singola misura in una singola direzione, ma è il primo passo. Quando si saranno osservati centinaia di FRBs con elevata polarizzazione, in diverse direzioni in cielo, sarà possibile creare una vera e propria mappa dei campi magnetici intergalattici», conclude Possenti.
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo “The magnetic field and turbulence of the cosmic web measured using a brilliant fast radio burst” di V. Ravi, R. M. Shannon, M. Bailes, K. Bannister, S. Bhandari, N. D. R. Bhat, S. Burke-Spolaor, M. Caleb, C. Flynn, A. Jameson, S. Johnston, E. F. Keane, M. Kerr, C. Tiburzi, A. V. Tuntsov, H. K. Vedantham