Raffiche Radio Veloci

Misteriose esplosioni di impulsi radio preferiscono le braccia amorevoli di una galassia

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Guardando in quali quartieri vivono, gli astronomi stanno iniziando a padroneggiare meglio i misteriosi, estremamente brevi e potenti lampi di energia chiamati Fast Radio Bursts .

Gli FRB, in breve, sono piuttosto strani. Sono intensi ma estremamente brevi, della durata di circa un millisecondo e così potenti che possono essere rilevati a distanze intergalattiche; molti sono estremamente lontani. Il primo è stato rilevato nel 2001 ma non è stato notato fino a più tardi, quando gli astronomi hanno esaminato i dati archiviati. Iniziano e finiscono letteralmente in meno tempo di un battito di ciglia, quindi individuarne uno è estremamente difficile, ma una volta che abbiamo saputo che erano là fuori gli astronomi sono diventati intelligenti e hanno escogitato più modi per individuarli. Finora ne sono state rilevate circa un migliaio, quasi tutte provenienti da galassie molto lontane.

Alcuni ripetono, flaring regolarmente, e altri no, solo una volta e fatto. Questo fa capire cosa in realtà sono difficile. Poi, nel 2020, una svolta: uno è stato visto nella nostra galassia, la Via Lattea, e rintracciato nella posizione di una bestia terrificante chiamata magnetar. Queste sono stelle di neutroni con campi magnetici intensi, fino a un quadrilione di volte più forti del campo terrestre, e sono capaci di esplosioni incredibilmente potenti. Ad esempio, seriamente immenso: leggi questo se le esplosioni di energia che attraversano la galassia non ti danno gli incubi.



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Opera d'arte raffigurante un superflare magnetar, un'eruzione di energia epica dalla superficie di una stella di neutroni. Credito: NASA/GSFCIngrandire

Opera d'arte raffigurante un superflare magnetar, un'eruzione di energia epica dalla superficie di una stella di neutroni. Credito: NASA/GSFC

Tuttavia, non abbiamo una grande quantità di informazioni sugli FRB. C'è più di un tipo? Hanno vari progenitori (in altre parole, le magnetar le alimentano tutte o ci sono altre fonti)?

Scoprire di più, gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble per osservare le posizioni nel cielo di otto FRB rilevati di recente , sperando di caratterizzare quali tipi di galassie li ospitano e magari vedere se ci sono tendenze che possono discernere.

Quello che hanno trovato è interessante e utile, ma anche un po' da brividi.

Philip Plait Bad Astronomy Fast Radio Burst 1Ingrandire

Immagini Hubble di quattro galassie che hanno ospitato Fast Radio Burst, con le posizioni degli FRB indicate. Sembrano tutti fuori centro e vicini ai bracci a spirale dei loro ospiti. Crediti: SCIENZA: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) ELABORAZIONE IMMAGINI: Alyssa Pagan (STScI)

Le galassie sono state viste per ogni FRB. Di quegli otto, cinque erano chiaramente galassie a spirale, il che è molto interessante! Le spirali (come la nostra galassia) di solito contengono molte nubi di gas e stanno attivamente formando stelle tra le loro braccia. Le stelle massicce non vivono a lungo ed esplodono come supernovae, quindi si trovano preferibilmente nei bracci a spirale.

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Tutti e cinque gli FRB visti nelle galassie a spirale si trovavano sopra o molto vicino ai bracci a spirale della loro galassia ospite. Questo è coerente con un'osservazione precedente. Le stelle di neutroni (il motore dietro le magnetar) sono i nuclei collassati di stelle massicce dopo che sono esplose, quindi a prima vista questo supporta l'idea che le FRB provengano dalle magnetar.

Ma aspetta! Alcune di queste galassie hanno luoghi in cui le stelle si stanno formando più rapidamente di altre e non c'erano prove chiare che gli FRB fossero associati a quei punti fecondi. Questo è un po' sconcertante, ma non è un killer affare. Il fatto che siano correlati con le armi è già utile.

Hanno trovato anche molte altre tendenze. Gli FRB erano tutti situati molto lontano dai centri galattici, ad esempio, che tendono ad avere poca o nessuna formazione stellare. Hanno trovato prove che qualunque cosa produca gli FRB, non sono le stelle più massicce nelle galassie che tendono a spazzare via i loro strati esterni in venti violenti, e che non provengono nemmeno dalla fusione di stelle di neutroni binarie (chiamate kilonovae). Tutto questo è utile, anche i risultati negativi: quelli possono essere usati per eliminare potenziali progenitori.

Philip Plait Bad Astronomy Fast Radio Bursts 2Ingrandire

Immagini Hubble (colonne di sinistra) di due galassie su otto che hanno ospitato Fast Radio Bursts. Le tecniche di elaborazione (a destra) mostrano che hanno bracci a spirale, con le posizioni degli FRB indicate da ellissi. Crediti: SCIENZA: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) ELABORAZIONE IMMAGINI: Alyssa Pagan (STScI)

Un'altra tendenza interessante che hanno scoperto è che quando hanno confrontato le galassie che ospitano FRB ripetuti e non ripetitivi, quelle che si ripetono sembrano più provenire da galassie più blu, cioè quelle con più (ma non enormi quantità di) formazione stellare attiva. Tendono ad essere anche galassie più piccole e di massa inferiore. Che cosa significhi non è completamente chiaro; non si è ancora capito perché alcuni ripetono e altri no.

Ma questo è tutto acqua per il mulino. Siamo ancora all'inizio, con solo circa due dozzine di galassie identificate come ospiti di FRB. Ottenere dati su otto è un grande passo, anche se le tendenze sono difficili da distinguere con un campione così piccolo. Una corsa di successo con Hubble potrebbe portare a più osservazioni, anche con alcuni degli enormi telescopi terrestri, nonché futuri telescopi spaziali che potrebbero rendere questo lavoro molto più semplice.

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Il punto che sto facendo qui è che quando una nuova classe di oggetti viene vista per la prima volta, la confusione tende a regnare per un po', con piccoli passi che portano a scoperte (come quella avvistata nella nostra galassia), comprese quelle più importanti. In situazioni come questa penso ai lampi di raggi gamma , che erano anche estremamente difficili da osservare e sono rimasti un completo mistero per decenni fino a quando non sono stati individuati abbastanza (e la tecnologia è migliorata) che improvvisamente le cose sono diventate più chiare. Lo stesso con esopianeti .

La nascita di un nuovo campo è sempre dolorosa e frustrante, ma con il tempo arriva il progresso e la comprensione. Sono abbastanza sicuro che siamo sulla buona strada anche con gli FRB.



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