Nel solo primo anno di attività, un radiotelescopio canadese ha quadruplicato il numero di rilevamenti degli strani segnali cosmici noti come lampi radio veloci extragalattici .
Tra il 2018 e il 2019, il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) ha rilevato 535 nuovi segnali. Il nuovo catalogo ampliato dei fast radio burst (FRB) consentirà agli scienziati di analizzare meglio i dati statistici.
A sua volta, questo ci aiuterà a capire da dove hanno origine queste misteriose esplosioni e a usarle come strumento per comprendere l’Universo in senso più ampio.
“Prima di CHIME, c’erano meno di 100 FRB scoperti in totale; ora, dopo un anno di osservazione, ne abbiamo scoperti altri centinaia“, ha affermato l’astrofisico Kaitlyn Shin del MIT e della collaborazione CHIME.
“Con tutte queste fonti, possiamo davvero iniziare a ottenere un’immagine di come appaiono gli FRB nel loro insieme, di cosa potrebbe guidare questi eventi e di come possono essere usati per studiare l’Universo in futuro“.
I fast radio burst sono davvero interessanti. Sono esplosioni di luce in lunghezze d’onda radio (per lo più) che ci arrivano da milioni di anni luce di distanza e che hanno solo alcuni millisecondi di durata – così potenti che scaricano, in quel battito di ciglia, un’energia pari a 500 milioni di soli.
Il primo venne scoperto nel 2007 e da allora gli FRB sono stati un enigma. Poiché sono così brevi e (per lo più) imprevedibili, sono davvero difficili da studiare. Fondamentalmente si può solo fissare il cielo e sperare di guardare nella giusta gamma di lunghezze d’onda per catturarne una.
Questo è ciò che ha fatto CHIME. È un telescopio fisso composto da quattro antenne paraboliche per un campo visivo extra-wide, ottimizzato per (tra l’altro) lunghezze d’onda FRB. Si limita a fissare il cielo, in cerca di segnali. Questo genera circa 7 terabyte di dati al secondo, che vengono elaborati in loco tramite un potente correlatore personalizzato.
Questa ottimizzazione è ciò che rende CHIME una tale bestia da caccia agli FRB. E i suoi contributi stanno cambiando la nostra comprensione degli FRB.
La nuova mappa del Fast Radio Burst
Il nuovo catalogo ci mostra che i fast radio burst sono distribuiti più o meno uniformemente in tutto il cielo. Ciò suggerisce che sono onnipresenti (e, questo, rende molto meno probabile che i segnali siano frutto di tecnologia aliena) nello spazio.
In effetti, l’analisi di questi dati suggerisce che fast radio burst abbastanza luminosi da essere rilevati dai telescopi si verificano a una velocità di circa 9.000 lampi al giorno.
“Questo è un po’ la cosa bella di questo campo: gli FRB sono davvero difficili da vedere, ma non sono rari“, ha detto il fisico Kiyoshi Masui del MIT. “Se i tuoi occhi potessero vedere i fast radio burst nello stesso modo in cui puoi vedere i flash della fotocamera, li vedresti sempre se solo alzassi lo sguardo“.
I dati confermano anche alcune altre osservazioni precedenti sugli FRB. Sapevamo già che la maggior parte degli FRB sono segnali una tantum che non si ripetono, ma una manciata si ripetono.
Ciò si riflette nel catalogo CHIME: il team ha rilevato solo 18 segnali che si ripetono su 535 sorgenti. I segnali ripetuti sono un po’ diversi: leggermente più lunghi e più concentrati.
(La maggior parte di questi segnali sono anche abbastanza casuali, ma in passato ne sono stati trovati due che hanno una ripetizione ciclica – non siamo ancora sicuri di cosa significhi).
L’anno scorso, per la prima volta, è stato rilevato un FRB proveniente dall’interno della nostra galassia, da un tipo di stella altamente magnetizzata chiamata magnetar. Questo, tuttavia, non significa che il mistero sia stato completamente risolto: è ancora possibile che ci siano altre fonti e meccanismi astrofisici che producono i segnali.
La diversità del catalogo CHIME è coerente con questa possibilità. La buona notizia è che gli astronomi stanno migliorando nel localizzare i fast radio burst non solo nelle loro galassie di origine, ma anche nelle regioni di quelle galassie. Il catalogo CHIME offre più candidati per la localizzazione, che ci aiuterà a collegare i tipi di FRB agli ambienti cosmici da cui emergono.
Come abbiamo visto in passato, gli FRB possono anche essere potenti strumenti per sondare i media interstellari e intergalattici. Poiché il segnale viene polarizzato e disperso da tutto ciò che attraversa, gli astronomi possono analizzare questi cambiamenti per ricostruire quel viaggio.
L’anno scorso, un team ha usato questo come strumento per rintracciare la “materia mancante” nell’Universo, il gas diffuso nel vuoto dello spazio che non possiamo vedere facilmente.
Il catalogo CHIME aiuterà gli astronomi a mappare questi spazi in modo molto più dettagliato.
“Con un gran numero di FRB, possiamo sperare di capire come gas e materia sono distribuiti su scale molto grandi nell’universo“, ha spegato Shin.
“Quindi, oltre al mistero di cosa siano gli FRB stessi, c’è anche l’eccitante potenziale per gli FRB come potenti sonde cosmologiche in futuro“.
Il team ha presentato le proprie scoperte al 238th Meeting dell’American Astronomical Society.
