Da sinistra: il Sardinia Radio Telescope e le astrofisiche dell’Inaf di Cagliari Maura Pilia e Marta Burgay. Crediti Inaf
I fast radio burst (Frb), in italiano lampi radio veloci, sono fenomeni celesti abbastanza nuovi e inconsueti: a oggi se ne contano 122, scoperti in sette anni di osservazioni. Sono eventi enigmatici, brevissimi flash nelle onde radio provenienti da altre galassie. In quanto fenomeni radio sono invisibili all’occhio umano, perché viaggiano su frequenze inferiori a quelle ottiche e non hanno, d’altra parte, corrispondenza in quelle superiori, come i raggi X o Gamma.
Il Sardinia Radio Telescope (Srt) dell’Inaf – uno tra radiotelescopi più performanti del mondo, situato a San Basilio, vicino Cagliari – ha dimostrato ancora una volta il suo valore in uno studio sugli Frb condotto da Maura Pilia, dell’Inaf di Cagliari, insieme a un team prevalentemente italiano. Lo studio è stato pubblicato oggi, lunedì 22 giugno, sulla rivista The Astrophysical Journal. Srt ha osservato una serie ravvicinata di tre Frb alla frequenza più bassa mai registrata prima per questi eventi. Il precedente “record” era di 400 megahertz: Srt è riuscito ad abbassare questa frequenza fino a 327 megahertz, nella cosiddetta “banda P”, che corrisponde a lunghezze d’onda di circa 90 centimetri.
Per poter arrivare a questo risultato si sono sfruttate caratteristiche peculiari rilevate in alcuni di questi fenomeni che, pur misteriosi e per la maggior parte imprevedibili, sono risultati ripetitivi – in due casi addirittura grosso modo periodici, cioè con cicli alternati di fasi attive e di fasi di silenzio radio, come ha dimostrato lo studio internazionale appena pubblicato su Nature riguardante proprio la sorgente osservata da Srt, Frb 180916. Prima di essere pubblicata, la scoperta è stata divulgata tra gli astronomi di tutto il mondo, ed è così che è nata l’osservazione con Srt. Gli astronomi hanno quindi sfruttato queste caratteristiche per individuarne innanzitutto la posizione nel cielo e poterlo osservare puntando uno o più strumenti al momento giusto.
«Nel febbraio del 2020, non appena è stato certificato il ritmo di ripetitività della sorgente Frb 180916.J0158+65», ricorda Maura Pilia, che ha coordinato numerosi ricercatori Inaf in questo lavoro, «nell’arco di tempo di circa una settimana abbiamo puntato molti telescopi, sia da terra che dallo spazio, verso la direzione di provenienza del segnale, partito circa 450 milioni di anni fa da una galassia di nome Sdss J015800.28+654253.0, nella costellazione di Cassiopea – la famosa “W” dirimpettaia dell’Orsa Maggiore».
Gli strumenti in campo erano addirittura otto: oltre a Srt, gli altri radiotelescopi Inaf coinvolti erano la Croce del Nord a Medicina, il Telescopio nazionale Galileo alle Canarie, il telescopio di Asiago, i telescopi spaziali Xmm-Newton, Nicer, Integral e Agile. «Tra tutti gli strumenti coinvolti», dice Marta Burgay, dell’Inaf di Cagliari e parte del team che ha condotto lo studio, «Srt è stato il solo a essere riuscito a intercettare i tre lampi radio: un nuovo grande successo scientifico per la nostra antenna».
L’immagine in banda radio del Frb osservato: Srt ha abbassato la frequenza di osservazione in banda radio fino a 327 megahertz, stabilendo un nuovo record per l’osservazione di questo tipo di sorgente”. Crediti: M. Pilia/Inaf
Sulla natura dell’oggetto cosmico in grado di generare questi lampi radio di pochi millisecondi il mistero è fitto. Le ipotesi proposte sono decine, molte coinvolgono buchi neri, stelle di neutroni, stelle nane bianche, esplosioni di supernova. «Nel caso degli Frb di tipo ripetitivo», aggiunge Andrea Possenti, dell’Inaf di Cagliari, anche lui membro del team di ricerca che ha realizzato lo studio, «il modello che sta acquistando maggior credito chiama in causa le magnetar, che, come dice il nome stesso, sono stelle di neutroni con un campo magnetico straordinariamente elevato, fino a un milione di miliardi di volte quello terrestre».
A parte la naturale soddisfazione dei ricercatori per aver battuto un record, il risultato di Srt indica che lo studio degli Frb, specie di quelli non troppo lontani, è possibile anche a basse frequenze radio e ciò ci potrà aiutare a comprenderne la natura. «Una buona notizia sia per Srt, il miglior strumento oggi disponibile in Europa per osservare attorno a 300 MHz», conclude Possenti, «sia per LoFar 2.0 e Ska1-Low, due altri grandi progetti internazionali del prossimo decennio per osservazioni radio a basse frequenze, nei quali Inaf gioca in prima linea».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “The lowest frequency Fast Radio Bursts: Sardinia Radio Telescope detection of the periodic Frb 180916 at 328 MHz”, di M. Pilia, M. Burgay, A. Possenti, A. Ridolfi, V. Gajjar, A. Corongiu, D. Perrodin, G. Bernardi, G. Naldi, G. Pupillo, F. Ambrosino, G. Bianchi, A. Burtovoi, P. Casella, C. Casentini, M. Cecconi, C. Ferrigno, M. Fiori, K. C. Gendreau, A. Ghedina, G. Naletto, L. Nicastro, P. Ochner, E. Palazzi, F. Panessa, A. Papitto, C. Pittori, N. Rea, G. A. Rodriguez Castillo, V. Savchenko, G. Setti, M. Tavani, A. Trois, M. Trudu, M. Turatto, A. Ursi, F. Verrecchia e L. Zampieri.