FRB 20190208A: un enigma cosmico svelato in una galassia nana remota

Un team di astronomi è riuscito a rintracciare l’origine di un FRB ripetuto, denominato FRB 20190208A, fino a una galassia nana situata a una distanza considerevole, oltre la metà dell’Universo osservabile.

Questa scoperta ha sorpreso gli scienziati, poiché la maggior parte degli FRB finora individuati proveniva da galassie massicce e attive nella formazione stellare.

FRB 20190208A: un’origine inaspettata

L’Universo continua a stupirci con fenomeni misteriosi e affascinanti. Uno di questi è rappresentato dai Fast Radio Burst (FRB), lampi radio veloci, impulsi di onde radio estremamente potenti e di breve durata che provengono da galassie lontane. La loro origine è ancora sconosciuta, ma una recente scoperta ha aggiunto un nuovo tassello a questo enigma cosmico.

“La maggior parte delle galassie che ospitano lampi radio veloci sembrano essere galassie massicce che formano stelle, il che forse implica che la maggior parte dei lampi radio veloci siano prodotti da magnetar formate da supernovae con collasso del nucleo“, ha dichiarato l’astronomo Danté Hewitt dell’Università di Amsterdam: “La debolezza della galassia ospite di FRB 20190208A implica tuttavia che si tratti di una delle galassie ospiti FRB meno massicce che abbiamo mai visto, il che è stato decisamente sorprendente!”.

I Fast Radio Burst sono fenomeni transienti, ovvero eventi che si verificano una sola volta o in modo intermittente. La loro durata è di pochi millisecondi, ma l’energia rilasciata in questo breve lasso di tempo è equivalente a quella emessa da 500 milioni di soli. Alcuni si ripetono, emettendo segnali a intervalli regolari o irregolari. Questi FRB ripetuti sono più facili da studiare, poiché gli astronomi possono osservarli e raccogliere dati più dettagliati.

L’origine degli FRB è ancora oggetto di dibattito nella comunità scientifica. Una delle ipotesi più accreditate è che siano generati da magnetar, stelle di neutroni con campi magnetici estremamente intensi. Tuttavia, la varietà di FRB osservati suggerisce che possano esistere diverse sorgenti. La scoperta di FRB 20190208A, proveniente da una galassia nana, ha aggiunto un nuovo elemento di complessità all’enigma. Ciò indica che gli FRB possono essere generati in ambienti diversi e che la loro origine potrebbe essere più variegata di quanto si pensasse.

Hewitt e i suoi colleghi hanno utilizzato radiotelescopi per osservare la posizione di FRB 20190208A per un totale di 65,6 ore, tra febbraio 2021 e agosto 2023. In questo periodo, hanno rilevato altre due esplosioni dalla stessa sorgente, confermando la sua natura ripetuta. Queste osservazioni hanno permesso di localizzare con precisione la posizione dell’FRB nel cielo. Successivamente, sono stati utilizzati telescopi ottici per effettuare osservazioni del cielo profondo e identificare la galassia ospite.

“I nostri tentativi iniziali di identificare una galassia ospite non hanno rivelato alcuna fonte nella posizione FRB. Eravamo un po’ sconcertati“, ha detto Hewitt. La scoperta di FRB 20190208A e della sua galassia ospite apre nuove prospettive nella ricerca sugli FRB. Conferma che questi fenomeni possono avere origini diverse e che le galassie nane, nonostante le loro dimensioni ridotte, possono essere sorgenti di potenti emissioni radio.

La difficoltà di individuare la galassia ospite

Inizialmente, gli astronomi si sono trovati di fronte a un enigma: l’FRB sembrava provenire da una regione di cielo priva di galassie visibili: “Ci sono alcune possibili spiegazioni in un caso del genere, ma gli FRB apparentemente ‘senza ospite’ sono piuttosto rari (dato che la maggior parte delle sorgenti FRB sembrano essere in galassie massicce)“, ha spiegato uno dei ricercatori. Tuttavia, la tenacia degli scienziati è stata premiata quando, grazie alle immagini del Gran Telescopio Canarias, è emersa una debole macchia luminosa, rivelando la presenza di una galassia nana.

Le galassie nane sono notoriamente difficili da osservare, a causa delle loro dimensioni ridotte e della bassa luminosità. Nel caso di FRB 20190208A, la distanza ha reso ancora più complessa la determinazione delle sue caratteristiche. Tuttavia, analizzando la dispersione della luce radio dell’FRB durante il suo viaggio nello Spazio, gli astronomi hanno stimato un tempo di percorrenza di circa 7 miliardi di anni luce. Questo renderebbe FRB 20190208A uno degli FRB più distanti mai rilevati.

La galassia ospite si è rivelata essere estremamente debole: “Molto probabilmente da 10 a 100 volte più debole della stragrande maggioranza delle altre galassie che ospitano FRB, forse alla pari delle Nubi di Magellano“, ha aggiunto Hewitt. Questa scoperta ha implicazioni significative per la comprensione delle condizioni ambientali che favoriscono la produzione di FRB.

La presenza di un FRB in una galassia nana suggerisce che le condizioni ambientali, come la metallicità (la presenza di elementi più pesanti dell’idrogeno), potrebbero giocare un ruolo cruciale nella generazione di questi fenomeni: “Naturalmente, galassie nane come queste non ospitano molte delle stelle dell’Universo. Quindi, trovare un FRB in una galassia del genere potrebbe indicare che ci sono condizioni ambientali (ad esempio la metallicità: se il gas è idrogeno puro o meno) che sono favorevoli alla produzione di (alcune) fonti di FRB“, ha specificato Hewitt.

Inoltre, la scoperta di FRB ripetuti in galassie nane potrebbe indicare che queste galassie offrono condizioni più favorevoli alla produzione di FRB ripetuti rispetto alle galassie massicce. È tuttavia necessario condurre ulteriori ricerche per confermare questa ipotesi e distinguere tra un possibile bias osservativo e una reale differenza nelle condizioni ambientali.

La scoperta di FRB 20190208A evidenzia le sfide che gli astronomi devono affrontare nella ricerca sugli FRB: “La storia di FRB 20190208A ci dice che per associare in modo robusto un FRB a una galassia ospite, a volte avremo bisogno sia di una posizione molto precisa da array radio, sia di immagini molto profonde utilizzando i più grandi telescopi ottici che abbiamo attualmente a nostra disposizione. Semplicemente non è qualcosa che può essere fatto per migliaia di fonti“, ha concluso Hewitt.

Conclusioni

Nonostante le difficoltà, la scoperta di FRB 20190208A rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione di questi fenomeni misteriosi. La ricerca continua, con l’obiettivo di svelare i segreti degli FRB e di comprendere meglio L’Universo in cui viviamo.

La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal Letters.