Veloce impulsi radio sono uno dei fenomeni astronomici più potenti e allo stesso tempo più misteriosi. Emettono più energia in un millisecondo di quanta ne emetta il nostro Sole in diversi giorni. E mentre la maggior parte di loro dura davvero solo per millisecondi, ci sono rari casi in cui si ripetono impulsi radio veloci. E gli astronomi non possono ancora rispondere con certezza a ciò che li causa.
Ora osservatori speciali e gruppi internazionali di scienziati hanno aumentato il numero di eventi disponibili per lo studio. Il radiotelescopio canadese CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) ha aiutato in questo. Nell'ambito della collaborazione, gli scienziati hanno utilizzato un nuovo tipo di algoritmo e hanno trovato prove di 25 nuovi impulsi radio veloci ripetitivi nei dati CHIME, pervenute nel periodo dal 2019 al 2021.
Nonostante la loro natura enigmatica, gli impulsi si verificano frequentemente, ma nessuna delle teorie o dei modelli proposti può spiegare completamente tutte le proprietà dei lampi o il loro fonti. Si pensa che alcuni siano causati da stelle di neutroni e buchi neri (a causa dell'elevata densità di energia che li circonda), ma la maggior parte rimane non classificabile. Per questo motivo, ci sono altre teorie: da pulsar e magnetar a grandi galassie e persino segnali di civiltà extraterrestri.
CHIME è stato originariamente progettato per misurare la storia dell'espansione dell'universo rilevando l'idrogeno neutro. Circa 370 mila anni dopo Big Bang L'universo era permeato di questo gas e astronomi e cosmologi chiamano questa volta "l'età oscura". Finì circa 1 miliardo di anni dopo il Big Bang, quando le prime stelle e galassie iniziarono a reionizzare l'idrogeno neutro.
In particolare, CHIME è stato progettato per rilevare le lunghezze d'onda della luce assorbita ed emessa dall'idrogeno neutro, ma da allora si è dimostrato ideale per lo studio di impulsi radio veloci grazie al suo ampio campo visivo e alla gamma di frequenze che copre (da 400 a 800 MHz ). Secondo gli autori dello studio, ogni impulso radio veloce è descritto dalla sua posizione nel cielo e dalla sua magnitudine (una misura della dispersione), che è il ritardo causato dall'interazione del flash con la materia mentre viaggia nello spazio.
Nello studio, gli astronomi hanno utilizzato un nuovo algoritmo di clustering che cerca più eventi con un grado di dispersione simile. "Possiamo misurare la posizione di un impulso radio veloce nel cielo e l'entità della sua dispersione con una certa precisione, che dipende dal design del telescopio utilizzato", affermano gli scienziati. – L'algoritmo di clustering esamina gli eventi rilevati da CHIME e cerca cluster di impulsi radio veloci che hanno posizioni coerenti nel cielo e dati di dispersione all'interno delle incertezze di misura. Quindi facciamo vari controlli per assicurarci che i focolai provengano dalla stessa fonte
Degli oltre 1000 eventi identificati in precedenza, solo 29 sono stati identificati come ricorrenti e praticamente tutti i battiti ripetuti sono risultati irregolari. L'unica eccezione è impulso radio 180916, che pulsa ogni 16,35 giorni. Con l'aiuto del nuovo algoritmo, gli astronomi hanno scoperto 25 nuovi impulsi ripetuti e hanno anche notato alcune caratteristiche. "Quando abbiamo contato attentamente tutti i lampi e le fonti radio veloci, abbiamo scoperto che solo il 2,6% circa degli eventi si ripete. Per molte delle nuove fonti, abbiamo rilevato solo poche esplosioni, il che le rende piuttosto inattive", affermano gli scienziati.
"Pertanto, non possiamo escludere che le fonti per le quali finora abbiamo visto solo un'esplosione mostreranno anche ripetute esplosioni nel tempo. È possibile che tutte le sorgenti di impulsi radio veloci si ripetano nel tempo, ma molte di esse non sono molto attive. Qualsiasi teoria deve spiegare perché alcune fonti sono iperattive, mentre altre sono per lo più silenziose", aggiungono gli astronomi.
Questi risultati possono aiutare nella ricerca futura con i radiotelescopi di prossima generazione che saranno commissionati nei prossimi anni. L'Osservatorio SKAO appartiene a loro. Situato in Australia, questo telescopio da 128 pollici sarà combinato con MeerKAT in Sud Africa per formare il più grande radiotelescopio del mondo.
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