Nel settembre del 2017, il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) nella British Columbia ha iniziato le operazioni, alla ricerca di segnali di Fast Radio Bursts (FRB) nel nostro universo. Questi lampi rari, brevi ed energici al di là della nostra galassia sono stati un mistero sin da quando il primo è stato osservato poco più di un decennio fa. Di particolare interesse sono quelli che sono stati trovati a ripetere, che sono ancora più rari.
Prima che il CHIME iniziasse a raccogliere la luce dal cosmo, gli astronomi conoscevano solo trenta FRB. Ma grazie alla sofisticata gamma di antenne e specchi parabolici di CHIME (che sono particolarmente sensibili agli FRB) quel numero è cresciuto fino a quasi 700 (che include 20 ripetitori). Secondo un nuovo studio condotto da ricercatori CHIME, questo numero consistente di rilevamenti consente nuove intuizioni su ciò che li provoca.
Rilevati per la prima volta nel 2007, i FRB costituiscono uno dei più grandi misteri che l'astronomo deve affrontare oggi. Sebbene questo fenomeno sia incredibilmente potente, superando temporaneamente anche le pulsar galattiche più luminose di un fattore di circa un milione, sono anche incredibilmente di breve durata (della durata di circa un millisecondo). Anche se molti sono stati localizzati in galassie distanti, gli astronomi non sono ancora sicuri di ciò che li spiega.
Questo non vuol dire che non ci sono molte teorie, che vanno da quelle risultanti dalla rotazione di stelle di neutroni o dal crollo di strane croste di stelle a prove di attività extraterrestre. Quest'ultima teoria è in parte presa in considerazione a causa dei pochi casi in cui è stato riscontrato che gli FRB si ripetono. Nessun fenomeno naturale noto può spiegarlo, quindi la speculazione che potrebbe essere una forma di comunicazione.
Questa è la domanda che un team internazionale guidato da Emmanuel Fonseca - un ricercatore post dottorato presso il Dipartimento di Fisica della McGill University e parte del McGill Space Institute - ha cercato di rispondere. Per motivi di studio, il team ha fatto affidamento sui dati di 9 nuove fonti FRB ripetute che sono state recentemente rilevate da CHIME per vedere cosa potevano dedurre.
Due popolazioni
Ciò che hanno scoperto dall'esame di questi ripetitori ha confermato qualcosa che gli astronomi hanno teorizzato per qualche tempo. In sostanza, ci sono due popolazioni di FRB - ripetute e non ripetute - che possono essere causate da fenomeni diversi e / o in ambienti diversi. Ciò può essere osservato misurando il livello di dispersione, l'ampiezza dell'impulso e l'ambiente magnetizzato attorno alla sorgente dell'FRB.
Nel caso della dispersione, causata dalla materia che i segnali FRB devono attraversare per raggiungerci, il team ha scoperto che la distribuzione era la stessa per ripetitori e non ripetitori. Ciò suggerisce che le due popolazioni hanno distribuzioni simili e hanno origine in ambienti locali simili.
Durante la misurazione della larghezza degli impulsi, tuttavia, il team ha scoperto che le larghezze sono maggiori per i ripetitori rispetto ai non ripetitori. Da ciò, hanno dedotto che le esplosioni da fonti ripetitive hanno una durata leggermente più lunga, il che potrebbe anche significare che le due popolazioni hanno due diversi meccanismi di emissione. Infine, hanno misurato il modo in cui la luce interagisce con l'ambiente magnetico (noto anche come rotazione di Faraday) attorno alle sorgenti di scoppio.
Nel caso di due dei nuovi ripetitori, hanno scoperto che le loro misure di rotazione erano in realtà inferiori alla misura piuttosto elevata ottenuta dal primo ripetitore noto (FRB 121101). Ciò potrebbe suggerire che sia i ripetitori che i non-ripetitori provengono da ambienti non così fortemente magnetizzati. Ciò implicherebbe inoltre che FBR 121101 fosse un'anomalia, anche se resta da vedere.
A questo punto, gli astronomi sono ancora lontani dal determinare le cause degli FRB e se rientrano in popolazioni distinte. Ma grazie alla rapida evoluzione in atto in questo campo, sempre più vengono rilevati in ogni momento, aumentando così la probabilità di un importante passo avanti!
