Scritto: Giovedì, 14 Luglio 2022 04:29 Ultima modifica: Venerdì, 15 Luglio 2022 18:43

Il battito cardiaco di una galassia lontana


Gli astronomi del MIT e altri istituti hanno rilevato uno strano e persistente segnale radio proveniente da una galassia lontana che sembra lampeggiare con sorprendente regolarità.

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Il battito cardiaco di una galassia lontana
Crediti: CHIME / MIT

Il segnale è stato classificato come Fast Radio Burst (FRB), ossia è uno di quei Lampi Radio Veloci di origine astrofisica sconosciuta, che divampano nel cielo in pochi millisecondi senza lasciare traccia. Tuttavia, questo nuovo segnale persiste per un massimo di 3 secondi, circa 1.000 volte più a lungo dell'FRB medio. All'interno di questa finestra, il team ha rilevato esplosioni di onde radio che si ripetono ogni 0,217 secondi, seguendo uno schema periodico chiaro con almeno 9 diverse componenti, simile a un cuore che batte.
I ricercatori hanno etichettato il segnale FRB 20191221A ed è attualmente l'FRB più duraturo, con lo schema periodico più chiaro, rilevato fino ad oggi.

La fonte del segnale si trova in una galassia lontana, a diversi miliardi di anni luce dalla Terra. Quale potrebbe essere esattamente quella sorgente rimane un mistero, anche se gli astronomi sospettano che possa provenire da una pulsar o da una magnetar, che sono entrambi tipi di stelle di neutroni: nuclei di stelle giganti estremamente densi e in rapida rotazione.
"Non ci sono molte cose nell'universo che emettono segnali rigorosamente periodici", ha detto Daniele Michilli, un post-dottorato al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. "Esempi che conosciamo nella nostra Galassia sono pulsar e magnetar, che ruotano e producono un'emissione di raggi simile a un faro".

La scoperta, guidata dai membri della CHIME/FRB Collaboration, è pubblicata sulla rivista Nature.

Merito di CHIME

Da quando il primo FRB è stato scoperto nel 2007, centinaia di lampi radio simili sono stati rilevati in tutto l'universo. Un grande contributo a questa ricerca è recentemente arrivato dal Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un radiotelescopio di nuova concezione, grande come due campi di calcio, che sfrutta le tecnologie di amplificazione dei segnali dei cellulari e produce qualcosa come 13 Terabit/secondo di informazioni. Entrato in funzione nel 2018, CHIME ha già fornito importanti indizi sulle proprietà degli FRB, mostrando che esistono diversi tipi di esplosioni, in base alla forma del burst e alla gamma di frequenze radio che comprendono.

Il progetto CHIME/FRB individua diversi eventi FRB in un solo giorno vagliando quasi 1 milione di gigabyte di informazioni.
Con il nuovo sistema di condivisione dei dati, che utilizza Virtual Observatory Event (VOEvent), un linguaggio standardizzato per la segnalazione di eventi astronomici, i dettagli chiave su ciascun FRB rilevato vengono inviati in tempo reale agli osservatori di tutto il mondo, i quali possono agganciare la fonte e registrare ulteriori indizi.

CHIME osserva continuamente il cielo mentre la Terra ruota ed è progettato per captare le onde radio emesse dall'idrogeno nelle primissime fasi dell'universo.
La stragrande maggioranza degli FRB osservati fino ad oggi sono una tantum: esplosioni di onde radio che durano alcuni millisecondi e poi spariscono. Ma recentemente i ricercatori hanno scoperto che alcuni FRB sono periodici e sembrano emettere uno schema regolare di onde radio.

FRB 20191221A

Il 21 dicembre 2019, CHIME ha raccolto un segnale di un potenziale FRB, che ha immediatamente attirato l'attenzione di Michilli, che stava scansionando i dati in arrivo.
"Era insolito", ricorda. "Non solo era molto lungo, della durata di circa tre secondi, ma c'erano picchi periodici straordinariamente precisi, che emettevano ogni frazione di secondo - boom, boom, boom - come un battito cardiaco".

Analizzando lo schema delle esplosioni radio di FRB 20191221A, Michilli e i suoi colleghi hanno trovato somiglianze con le emissioni radio di pulsar e magnetar nella nostra Galassia.
Le pulsar sono stelle di neutroni che emettono fasci di onde radio che sembrano pulsare mentre la stella ruota, mentre un'emissione simile è prodotta dalle magnetar a causa dei loro campi magnetici estremi.

La principale differenza tra il nuovo segnale e le emissioni radio delle pulsar e magnetar nostrane è che FRB 20191221A sembra essere oltre un milione di volte più luminoso (nel range radio). Secondo gli scienziati, questa diversità potrebbe dipendere dall'ambiente di spazio in cui risiede la fonte del segnale oppure da un fenomeno di "lensing" gravitazionale. "CHIME ha ora rilevato molti FRB con proprietà diverse", ha detto Michilli. "Ne abbiamo visti alcuni che vivono all'interno di nuvole molto turbolente, mentre altri sembrano essere in ambienti puliti. Dalle proprietà di questo nuovo segnale, possiamo dire che attorno a questa sorgente c'è una nuvola di plasma che deve essere estremamente turbolento".

Ora, il team spera di rilevare più segnali periodici da questa fonte, non solo per studiarli ma per poterli utilizzare come orologio astrofisico. Ad esempio, la frequenza delle esplosioni e il modo in cui cambiano quando la sorgente si allontana dalla Terra potrebbero essere utilizzate per misurare la velocità con cui l'universo si sta espandendo.

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Letto: 324 volta/e Ultima modifica Venerdì, 15 Luglio 2022 18:43

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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