Messa a Fuoco la Sorgente di un Lampo Radio Veloce

30 Giu 2019 Messa a Fuoco la Sorgente di un Lampo Radio Veloce

I lampi radio veloci sono considerati tra i fenomeni più enigmatici dell’Universo: potenti impulsi radio della durata di millisecondi provenienti dalle profondità del cosmo. Utilizzando l’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) e altri telescopi un team di astronomi, per la prima volta, è riuscito nell’impresa di individuare la posizione della sorgente di un FRB non ripetitivo, posta in una galassia a 4 miliardi di anni luce da noi. I risultati sono pubblicati su Science.

In un battito di ciglia, nell’ordine temporale del millisecondo, questi enigmatici eventi irradiano incredibili quantità di energia. Ad oggi abbiamo rilevato una sessantina di fast radio bursts (FRB), incluse due sorgenti la cui emissione è stata rilevata più di una volta. Le osservazioni del telescopio Gemini sono state fondamentali nel verificare il tempo impiegato dal lampo per giungere fino a noi dalla sua galassia: più o meno 4 miliardi di anni. “È davvero una sfida puntare su un FRB che brilla solo una volta e poi sparisce”, spiega Keith Bannister del Commonwealth Science and Industrial Research Organisation (CSIRO) australiano. Tuttavia, Bannister e il suo team hanno realizzato proprio questa impresa, per la prima volta. Il lampo fu individuato nel Settembre 2018 dall’array di radiotelescopi Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), che ha permesso anche di scoprire la posizione della sorgente del segnale in cielo.

I ricercatori hanno sfruttato minime differenze nei periodi temporali che la luce ha impiegato per raggiungere differenti antenne nell’array di telescopi, riuscendo così a scoprire la posizione della galassia ospite. “Da queste minime differenze di tempo, appena una frazione di un miliardesimo di secondo, abbiamo identificato la galassia da dove è partito il lampo”, spiega  Adam Deller della Swinburne University of Technology. Una volta scoperta la posizione in cielo, il team si è rivolto a osservazioni del telescopio Gemini South, del Keck e del Very Large Telescope, per determinare distanza e altre caratteristiche del lampo radio veloce, osservando accuratamente la galassia di provenienza.

“I dati del Gemini South hanno confermato che la luce ha lasciato la galassia circa 4 miliardi di anni fa”, ha detto Nicolas Tejos della Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. “ASKAP ci ha fornito la posizione bidimensionale in cielo, ma le osservazioni del Gemini, del Keck e del VLT hanno individuato la distanza, completando così il quadro tridimensionale”. Gli scienziati hanno scoperto che il lampo proveniva da una zona distante dal nucleo galattico, cioè dalle periferie della galassia in questione. Localizzare precisamente i FRB è fondamentale per capire cosa provochi questi energetici impulsi, un processo ancora ignoto. Per spiegare le elevate energie e i tempi scala ridotti, gran parte delle teorie suggeriscono quali sorgenti oggetti massicci molto compatti, come buchi neri o stelle di neutroni altamente magnetizzate. Scoprire da dove arriva il lampo può rivelare informazioni fondamentali sulla natura degli oggetti coinvolti.

Misurare i tempi di arrivo a varie lunghezze d’onda ci informa sulla quantità di materiale che il lampo ha attraversato durante il suo viaggio. E, dal momento che i fast radio burst arrivano da molto lontano, i ricercatori possono utilizzarli anche per individuare la cosiddetta “materia mancante” localizzata nello spazio tra le galassie, lungo la rete cosmica. Finora era stata identificata la posizione di un solo lampo radio veloce, FRB 121102, che in effetti si era ripetuto più volte. Localizzare la sorgente di un FRB singolo, non ripetitivo, si era rivelata, fino ad oggi, un’impresa molto più complessa.

Nell’immagine rappresentazione artistica la rete di radiotelescopi ASKAP impegnata a individuare la posizione di un FRB
CREDIT CSIRO/Dr Andrew Howells

http://www.gemini.edu/node/21208

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