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Lampi radio veloci: gli scienziati li osserveranno tramite due dei più grandi radiotelescopi al mondo

Collegando due dei più grandi radiotelescopi del mondo, gli astronomi hanno deciso di studiare i misteriosi lampi radio veloci, fenomeni periodici che potrebbero provenire da una stella di neutroni altamente magnetizzata e isolata. Il team di astronomi ha studiato un Fast Radio Burst a due lunghezze d’onda radio – una più blu, una molto più rossa – allo stesso tempo. I lampi radio veloci sono alcuni dei lampi più luminosi nel cielo radio, ma emettono al di fuori della nostra visione umana. Durano solo circa 1/1000 di secondo. L’energia necessaria per formare i Lampi Radio Veloci deve essere estremamente elevata. Tuttavia, la loro esatta natura è sconosciuta.

La svolta è avvenuta grazie all’uso dei cosiddetti “colori radio”. Nella luce ottica, i colori sono il modo in cui l’occhio distingue ogni lunghezza d’onda. Il nostro arcobaleno va dalla luce ottica blu a lunghezza d’onda più corta, alla luce ottica rossa a lunghezza d’onda più lunga. Ma la radiazione elettromagnetica che l’occhio umano non può vedere, perché la lunghezza d’onda è troppo lunga o corta, è ugualmente reale. Gli astronomi chiamano questa “luce ultravioletta” o “luce radio”. La radio-luce estende l’arcobaleno oltre il bordo rosso che vediamo. Le lunghezze d’onda radio sono un milione di volte più lunghe delle lunghezze d’onda del blu ottico e del rosso, ma fondamentalmente sono solo “colori”: i colori radio.

Alcuni lampi radio veloci si ripetono e, nel caso di FRB 20180916B, tale ripetizione è periodica. Questa periodicità ha portato a una serie di modelli in cui i lampi radio veloci provengono da una coppia di stelle che orbitano l’una attorno all’altra. L’orbita binaria e il vento stellare creano quindi la periodicità. “Ci si aspettava che i forti venti stellari provenienti dalla compagna della sorgente Fast Radio Burst lasciassero sfuggire la maggior parte della luce radio blu a lunghezza d’onda corta dal sistema. Ma la radio a lunga lunghezza d’onda più rossa dovrebbe essere bloccata di più, o addirittura completamente”, afferma Inés Pastor-Marazuela (Università di Amsterdam e ASTRON), il primo autore della pubblicazione.

Per testare questo modello, il team di astronomi ha combinato il LOFAR e i telescopi Westerbork rinnovati. Potrebbero quindi studiare contemporaneamente FRB 20180916B a due colori radio. Westerbork ha osservato la lunghezza d’onda più blu di 21 centimetri, LOFAR ha osservato la lunghezza d’onda molto più rossa di 3 metri. Entrambi i telescopi hanno registrato filmati radiofonici con migliaia di fotogrammi al secondo. Un supercomputer di apprendimento automatico molto veloce ha rilevato rapidamente esplosioni.

“Una volta analizzati i dati e confrontato i due colori della radio, siamo rimasti molto sorpresi”, ha spiegato Pastor-Marazuela. “I modelli binari esistenti prevedevano che le esplosioni dovessero brillare solo in blu, o almeno durare molto più a lungo lì. Ma abbiamo visto 2 giorni di lampi radio più blu, seguiti da 3 giorni di lampi radio più rossi. Ora escludiamo i modelli originali, ma deve succedere qualcos’altro”.

“È stato emozionante scoprire che Fast Radio Burst brilla a lunghezze d’onda così lunghe. Dopo aver esaminato immense quantità di dati, all’inizio ho avuto difficoltà a crederci, anche se il rilevamento era convincente. Presto, sono arrivate ancora più esplosioni”. Questa scoperta è importante perché significa che l’emissione radio più rossa e a lunga lunghezza d’onda può sfuggire all’ambiente intorno alla sorgente del Fast Radio Burst. “Il fatto che alcuni lampi radio veloci vivano in ambienti puliti, relativamente non garantiti da qualsiasi nebbia elettronica densa nella galassia ospite, è molto eccitante”, ha dichiarato il co-autore Dr. Liam Connor. “Tali lampi radio veloci ci permetteranno di dare la caccia all’elusiva materia barionica che rimane inspiegabile nell’Universo”.