Agosto 9, 2022

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Una misteriosa esplosione radio veloce nello spazio ha uno schema di “battito cardiaco”.

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Nello spazio è stata rilevata una misteriosa esplosione radiofonica con uno schema simile a un battito cardiaco.

Gli astronomi stimano che il segnale provenisse da una galassia distante circa un miliardo di anni luce, ma la posizione esatta e la causa dell’esplosione sono sconosciute. Uno studio dettagliato dei risultati, pubblicato mercoledì sulla rivista temperare la natura.

I fast radio burst, o FRB, sono esplosioni intense di onde radio lunghe fino a millisecondi provenienti da sorgenti sconosciute. Il primo FRB è stato scoperto nel 2007 e da allora centinaia di questi lampi cosmici sono stati rilevati provenienti da punti diversi e lontani dell’universo.

Molti FRB emettono onde radio ultra luminose che durano solo pochi millisecondi al massimo prima di scomparire completamente e circa il 10% di questi è noto per ripetere e avere schemi.

Le esplosioni radio rapide sono così veloci e imprevedibili da essere difficili da notare.

Una delle risorse utilizzate per scoprirlo è un radiotelescopio chiamato Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, o CHIME, presso il Dominion Astrophysical Observatory nella British Columbia, Canada.

Questo telescopio, in funzione dal 2018, osserva costantemente il cielo e, oltre ai lampi radio veloci, è sensibile alle onde radio emesse dall’idrogeno lontano nell’universo.

Gli astronomi che hanno utilizzato CHIME hanno scoperto qualcosa il 21 dicembre 2019, che ha immediatamente attirato la loro attenzione: un’esplosione radio veloce che era “per molti versi strana”, secondo Danielle Mitchell, un postdoc. al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research presso il Massachusetts Institute of Technology.

Il segnale, chiamato FRB 20191221A, è durato fino a tre secondi, circa 1.000 volte più a lungo delle tipiche raffiche radio veloci.

Michelli stava monitorando i dati ricevuti da CHIME, quando è avvenuta l’esplosione. Il segnale è l’onda radio veloce più duratura fino ad oggi.

“E’ stato straordinario”, ha detto Micheli. “Non è stato molto lungo, è durato circa tre secondi, ma c’erano picchi periodici straordinariamente accurati, che emettevano ogni millisecondo – boom, boom, boom – come un battito cardiaco. Questa è la prima volta che il segnale stesso è periodico”.

Mentre FRB 20191221A deve ancora replicarsi, “il segnale è formato da una serie di picchi successivi che abbiamo trovato separati da circa 0,2 secondi”, ha detto in una e-mail.

Micheli ha affermato che il team di ricerca non conosce l’esatta galassia da cui ha avuto origine l’esplosione, e anche la stima della distanza a un miliardo di anni luce è “altamente incerta”. Sebbene CHIME sia pronto per cercare lotti di onde radio, non sono molto bravi a individuare i loro punti di origine.

Tuttavia, CHIME è in fase di sviluppo attraverso un progetto in cui telescopi aggiuntivi, attualmente in costruzione, monitoreranno insieme e saranno in grado di triangolare esplosioni radio di galassie specifiche, ha affermato.

Ma il segnale contiene indizi sulla provenienza e su cosa potrebbe averlo causato.

“CHIME ha ora rilevato molti FRB con caratteristiche diverse”, ha affermato Micheli. “Ne abbiamo visti alcuni vivere all’interno di nuvole molto turbolente, mentre altri sembrano trovarsi in ambienti puliti. Dalle caratteristiche di questo nuovo segnale, possiamo dire che attorno a questa sorgente c’è una nuvola di plasma che deve essere molto turbolenta”.

Quando i ricercatori hanno analizzato FRB 20191221A, il segnale era simile alle emissioni di due diversi tipi di stelle di neutroni, o i resti densi dopo la morte di una stella gigante, chiamati radio e pulsar magnetiche.

Le magnetar sono stelle di neutroni con campi magnetici incredibilmente forti, mentre le pulsar radio emettono onde radio che sembrano pulsare mentre la stella di neutroni ruota. Entrambi gli oggetti stellari creano un segnale simile al raggio che lampeggia da un faro.

La raffica radio veloce sembra essere un milione di volte più luminosa di queste emissioni. “Pensiamo che questo nuovo segnale potrebbe essere una magnetar o una pulsar sul doping”, ha detto Micheli.

Il team di ricerca continuerà a utilizzare CHIME per monitorare il cielo per ottenere più segnali da questo burst radio, così come altri con un segnale periodico simile. La frequenza delle onde radio e il modo in cui cambiano possono essere utilizzate per aiutare gli astronomi a saperne di più sulla velocità con cui l’universo si sta espandendo.

“Questa scoperta solleva la questione di cosa potrebbe causare questo segnale estremo che non abbiamo mai visto prima e come possiamo usare questo segnale per studiare l’universo”, ha detto Micheli. “I futuri telescopi promettono di rilevare migliaia di FRB al mese, a quel punto potremmo trovare più di questi segnali periodici”.

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