È stato dimostrato che tre nuovi lampi radio veloci rilevati dal telescopio Westerbork sono penetrati nell’alone della nostra vicina galassia triangolare. Gli elettroni invisibili in quella galassia distorcono gli FRB. Da nuove immagini vivide e nitide, gli astronomi possono stimare per la prima volta il numero massimo di atomi invisibili nella Galassia del Triangolo. Credito: ASTRON/Futselaar/van Leeuwen
Dopo aver aggiornato la schiera del radiotelescopio di Westerbork, nei Paesi Bassi, gli astronomi hanno trovato cinque nuovi lampi radio veloci. Le immagini del telescopio, più nitide di quanto fosse possibile in precedenza, hanno mostrato che diverse esplosioni avevano perforato la nostra vicina galassia triangolare. Ciò ha permesso agli astronomi di determinare per la prima volta il numero massimo di atomi invisibili in questa galassia.
I lampi radio veloci, FRB, sono tra le esplosioni più luminose dell’universo. I burst sono emessi principalmente da onde radio. I lampi sono così forti che i radiotelescopi possono rilevarli anche da una distanza di oltre quattro miliardi (!) Di anni luce. Questa visibilità continua su distanze così vaste significa che i getti contengono enormi quantità di energia. Quando esplode, un singolo FRB contiene dieci trilioni (dieci milioni di volte un milione) di volte il consumo energetico annuo dell’intera popolazione mondiale.
Questa massiccia generazione di energia rende gli FRB molto entusiasmanti. Molti astronomi ritengono che siano emessi da stelle di neutroni. L’intensità e la forza del campo magnetico di queste giovanissime stelle è unica nell’universo. Esaminando i lampi, gli astronomi mirano a comprendere meglio le proprietà fondamentali della materia che compone l’universo. Ma studiare questi flash è difficile. Nessuno sa dove esploderà il prossimo lotto nel cielo. E l’FRB dura solo una frazione di secondo: se sbatti le palpebre, lo perderai.
Alimentato da nuovi ricevitori e un nuovo supercomputer (l’Apertif Radio Transient System, ARTS), Westerbork ha ora scoperto cinque nuovi FRB. Anche lui l’ha identificato immediatamente, ha detto il ricercatore principale Joeri van Leeuwen (ASTRON): “Ora abbiamo uno strumento con un campo visivo molto ampio e una visione molto nitida. Ed è tutto dal vivo. Questo è nuovo ed eccitante”.
In precedenza, radiotelescopi come Westerborks rilevavano gli FRB così come gli occhi composti di una mosca. Le mosche possono vedere in tutte le direzioni, ma non è visibile. Aggiornare Westerbork è come incrociare gli occhi di una mosca con l’occhio di un’aquila. Il supercomputer ARTS combina continuamente le immagini di dodici parabole Westerbork per creare un’immagine nitida su un enorme campo visivo. “Non ci si può permettere di acquistare l’elettronica complessa necessaria per questo”, afferma l’ingegnere di sistema Erik Koestra (ASTRON). “Abbiamo progettato noi stessi la maggior parte del sistema, con un grande team. Il risultato è una macchina avanzata, una delle più potenti al mondo.”
aberrazione galattica
Gli astronomi vogliono capire come e perché gli FRB diventano così luminosi. Ma i lampi sono interessanti anche perché nel loro cammino verso la Terra attraversano altre galassie. Gli elettroni in quelle galassie, solitamente invisibili, distorcono i lampi. Tracciare gli elettroni invisibili e i loro atomi compagni è importante perché la maggior parte della materia nell’universo è oscura e ne sappiamo ancora così poco. In precedenza, i radiotelescopi potevano indicare approssimativamente dove si stava verificando l’FRB. Il supercomputer ARTS ora consente a Westerbork di individuare la posizione esatta dell’FRB con precisione millimetrica. Van Leeuwen: “Abbiamo dimostrato che tre degli FRB che abbiamo rilevato hanno distorto la nostra galassia Triangulum! Così per la prima volta siamo stati in grado di calcolare il numero di elettroni invisibili che la galassia contiene al massimo. Un risultato notevole.”
Riferimento: “The Apertif Radio Transient System (ARTS): Design, Commissioning, Data Release, and Detection of the First Five Streams of Rapid Radio” di Joeri van Leeuwen, Eric Kooistra, Leon Oostrum, Liam Connor, Jonathan E. Hargreaves, Yogesh Maan, Ines Pastor-Marazuela Emily Petrov, Daniel van der Schoor, Alessio Skloko, Samira M. Block, William JGD, Oliver M Boersma, WM A. Van Capelen, Arthur HWM Colin, Sedis Damstra, Helga Dens, Geer NG Van Diepen, David W. Gardiner, Jan Grange, Andre W. Jonst, Kelly M. Hess, Hanno Holtes, Theis van der Hulst, Baudouin Hutt, Alexander Kotkin, J. Marcel Luce, Daniel M. Lucero, Ognes Mika, Klim Mikhailov, Raffaella Morgante, Vanessa A. Moss, Henk Mulder, Minno J. Norden, Tom A. Oosterloo, Emaneula Orrú, Zsolt Paragi, Jan-Pieter R. de Reijer, Arno P. Schoenmakers, Klaas JC Stuurwold, Sander ter Veen, Yu-Yang Wang, Alwin W. Zanting e Jacob Ziemke12 aprile 2023 E Astronomia e astrofisica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244107
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