Comunicato Stampa

Gli astronomi rilevano il lampo radio veloce finora più distante

19 Ottobre 2023

Un'equipe internazionale ha individuato un'esplosione distante di onde radio cosmiche della durata di meno di un millisecondo. Questo “lampo radio veloce” (FRB dall'inglese fast radio burst) è il più distante mai rilevato. La sua origine è stata individuata dal VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (Osservatorio Europeo Australe) in una galassia così lontana che la sua luce ha impiegato otto miliardi di anni per raggiungerci. Questo FRB è anche uno dei più energetici mai osservati: in una minuta frazione di secondo ha rilasciato l’equivalente dell’intera emissione del nostro Sole in 30 anni.

La scoperta dell’esplosione, chiamata FRB 20220610A, è stata effettuata nel giugno dello scorso anno dal radiotelescopio ASKAP in Australia [1] e ha superato del 50% il precedente record di distanza stabilito dallo stesso gruppo.

"Utilizzando la serie di parabole di ASKAP, siamo stati in grado di determinare con precisione da dove proveniva l'esplosione", afferma Stuart Ryder, astronomo della Macquarie University in Australia e co-autore principale dello studio pubblicato oggi su Science. “Poi abbiamo usato [il VLT dell’ESO] in Cile per cercare la galassia origine del lampo, [2] scoprendo che è più antica e più lontana di qualsiasi altra sorgente di FRB trovata fino a oggi e probabilmente all’interno di un piccolo gruppo di galassie in fusione”.

La scoperta conferma che gli FRB possono essere utilizzati per misurare la materia “mancante” tra le galassie, fornendo un nuovo modo di “pesare” l’Universo.

Gli attuali metodi di stima della massa dell’Universo danno risposte contrastanti e sfidano il modello standard della cosmologia. "Se contiamo la quantità di materia normale nell'Universo - gli atomi di cui siamo tutti fatti - scopriamo che manca più della metà di ciò che dovrebbe esserci oggi", aggiunge Ryan Shannon, professore alla Swinburne University Technology in Australia, l'altro co-autore dello studio. "Pensiamo che la materia mancante si nasconda nello spazio tra le galassie, ma potrebbe essere così calda e diffusa che è impossibile vederla usando le tecniche usuali."

“I lampi radio veloci percepiscono questo materiale ionizzato. Anche nello spazio quasi perfettamente vuoto possono 'vedere' tutti gli elettroni, e questo ci permette di misurare quanta roba c’è tra le galassie”, dice Shannon.

Trovare FRB distanti è fondamentale per misurare con precisione la materia mancante dell’Universo, come dimostrato dall'astronomo australiano Jean-Pierre (“J-P”) Macquart, ora deceduto, nel 2020. “J-P ha dimostrato che quanto più lontano è un lampo radio veloce, tanto più gas diffuso riesce a rivelare tra le galassie. Questa è ora conosciuta come la relazione di Macquart. Alcuni recenti lampi radio veloci sembravano non seguire questa relazione. Le nostre misure confermano che la relazione di Macquart vale fin oltre la metà dell’Universo conosciuto”, afferma Ryder.

“Anche se non conosciamo ancora la causa di queste massicce esplosioni di energia, l’articolo conferma che i lampi radio veloci sono eventi comuni nel cosmo e che saremo in grado di sfruttarli per rilevare la materia tra le galassie e comprendere meglio la struttura dell’Universo”, conclude Shannon.

Il risultato rappresenta il limite di ciò che è ottenibile oggi con i telescopi, anche se gli astronomi avranno presto gli strumenti per rilevare lampi ancora più vecchi e distanti, individuarne le sorgenti e misurare la materia mancante dell’Universo. L'organizzazione SKAO (Square Kilometre Array Observatory) sta attualmente costruendo due radiotelescopi in Sud Africa e Australia che saranno in grado di trovare migliaia di FRB, compresi quelli molto distanti che non possono essere rilevati con gli strumenti attuali. L'ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, un telescopio di 39 metri in costruzione nel deserto cileno di Atacama, sarà uno dei pochi telescopi in grado di studiare le galassie in cui si originano lampi ancora più lontani di FRB 20220610A.

Note

[1] Il telescopio ASKAP è di proprietà e gestito da CSIRO, l’agenzia scientifica nazionale australiana, nella contea Wajarri Yamaji in Australia occidentale.

[2] L'equipe ha utilizzato i dati ottenuti con gli strumenti FORS2 (FOcal Reducer e spettrografo a bassa dispersione 2), X-shooter e HAWK-I (High Acuity Wide-field K-band Imager) installati sul VLT dell'ESO. Nello studio sono stati utilizzati anche i dati dell'Osservatorio Keck delle Hawaii, negli Stati Uniti.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo intitolato “A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” pubblicato dalla rivista Science.

L'equipe è composta da S. D. Ryder (School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University, Australia [SMPS]; Astrophysics and Space Technologies Research Centre, Macquarie University, Sydney, Australia [ASTRC]), K. W. Bannister (Australia Telescope National Facility, Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Space and Astronomy, Australia [CSIRO]), S. Bhandari (The Netherlands Institute for Radio Astronomy, Paesi Bassi; Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe, Paesi Bassi), A. T. Deller (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australia [CAS]), R. D. Ekers (CSIRO; International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University, Australia [ICRAR]), M. Glowacki (ICRAR), A. C. Gordon (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics, Northwestern University, USA [CIERA]), K. Gourdji (CAS), C. W. James (ICRAR), C. D. Kilpatrick (CIERA; Department of Physics and Astronomy, Northwestern University, USA), W. Lu (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA; Theoretical Astrophysics Center, University of California, Berkeley, USA), L. Marnoch (SMPS; ASTRC; CSIRO; Australian Research Council Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australia), V. A. Moss (CSIRO), J. X. Prochaska (Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, USA [Santa Cruz]; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Giappone), H. Qiu (SKA Observatory, Jodrell Bank, Regno Unito), E. M. Sadler (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Australia; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), M. W. Sammons (ICRAR), D. R. Scott (ICRAR), N. Tejos (Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica De Valparaíso, Cile) e R. M. Shannon (CAS).

L'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo da terra osservatori di livello mondiale - che gli astronomi utilizzano per affrontare temi interessanti e diffondere il fascino dell'astronomia - e promuoviamo la collaborazione internazionale per l'astronomia. Fondato come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è sostenuto da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera), insieme con il paese che ospita l'ESO, il Cile, e l'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il Planetario e Centro Visite Supernova dell'ESO si trovano vicino a Monaco, in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti osservativi: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il VLT (Very Large Telescope) e il VLTI (Very Large Telescope Interferometer), così come telescopi per survey come VISTA. Sempre a Paranal l'ESO ospiterà e gestirà la schiera meridionale di telescopi di CTA, il Cherenkov Telescope Array Sud, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme con partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo nella banda millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo" - l'ELT (Extremely Large Telescope, che significa Telescopio Estremamente Grande) dell'ESO. Dai nostri uffici di Santiago, in Cile, sosteniamo le operazioni nel paese e collaboriamo con i nostri partner e la società cileni.

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Contatti

Stuart Ryder
Adjunct Fellow, School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University
Sydney, Australia
Tel.: +61 419 970834
E-mail: Stuart.Ryder@mq.edu.au

Ryan Shannon
Associate Professor, Swinburne University
Hawthorn, Australia
Tel.: +61 3 9214 5205
E-mail: rshannon@swin.edu.au

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Anna Wolter (press contact Italia)
ESO Science Outreach Network and INAF-Osservatorio Astronomico di Brera
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2317.

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