Le raffiche radio veloci (FRB) sono uno dei misteri più misteriosi dell'universo. Nonostante il fatto che la natura di assolutamente tutti gli FRB sia ancora sconosciuta agli astronomi, gli scienziati sembrano aver finalmente capito da quale ambiente straordinario sono emersi alcuni degli FRB più discussi. Stiamo parlando di segnali ripetuti FRB 121102.
Per la prima volta, i ricercatori hanno iniziato a parlare dei segnali FRB 121102 nel novembre 2012, ma per restringere la ricerca sulla loro natura insolita, gli scienziati hanno impiegato diversi anni. Le raffiche radio più veloci, di regola, apparivano solo una volta, il che rendeva il calcolo della loro fonte un compito impossibile, ma la particolarità di FRB 121102 si è rivelata essere che questi segnali vengono ripetuti.
Ciò ha dato agli scienziati un'opportunità unica per studiare questi segnali. Gli FRB sono impulsi radio della durata di diversi millisecondi, ma a volte con l'energia di 500 milioni di soli. Poiché la maggior parte di questi impulsi radio non vengono ripetuti, diventa quasi impossibile prevederli. Come, tuttavia, e rintracciare la loro fonte. Ecco perché gli scienziati non sono ancora stati in grado di determinare la loro vera natura.
I segnali FRB 121102 non hanno mai smesso di stupire i ricercatori da diversi anni. Nel marzo 2016, gli astronomi hanno annunciato la scoperta di 10 raffiche radio veloci dalla stessa regione nei dati archiviati del telescopio. Altri sei segnali FRB 121102 sono stati rilevati nel dicembre 2016 e altri 15 nell'agosto 2017, consentendo agli scienziati di localizzare la fonte di questi segnali. È risultata essere la regione di formazione stellare di una galassia nana situata a più di tre miliardi di anni luce dalla Terra.
Un team internazionale di ricercatori, che studia i dati di diversi radiotelescopi, è stato in grado di restringere ulteriormente il raggio di ricerca e alla fine è giunto a un'unica conclusione. Gli scienziati sono più fiduciosi che mai che una stella di neutroni sia la fonte di FRB 121102. E a quanto pare, questa stella si trova in un ambiente estremamente estremo, molto vicino a un buco nero o all'interno di una nebulosa molto potente. I ricercatori sono stati spinti a tali conclusioni dal fatto che questi segnali radio erano "vorticosi".
Gli esperti hanno condiviso il loro lavoro sulla rivista Nature, dove riferiscono che i segnali da FRB 121102 erano quasi completamente polarizzati. Quando questi segnali polarizzati passano attraverso un campo magnetico, si torcono e più è forte il campo magnetico, più si torcono. Questa caratteristica è chiamata effetto Faraday e consente ai ricercatori di saperne di più sulla natura di determinate onde. Nel caso dei segnali FRB 121102, il loro piano di polarizzazione si è rivelato il più vorticoso mai osservato, il che suggerisce che siano passati attraverso un campo magnetico molto potente.
“Le uniche sorgenti conosciute nella nostra galassia con lo stesso piano vorticoso di polarizzazione di FRB 121102 si trovano nel centro galattico e si trovano in una regione molto dinamica vicino a un enorme buco nero. Forse la sorgente FRB 121102 si trova in un ambiente simile nella propria galassia , afferma Daniel Micilli dell'Università di Amsterdam.
"Inoltre, la particolarità del piano vorticoso di polarizzazione può essere spiegata se la loro sorgente si trova in una nebulosa molto potente lasciata dopo un'esplosione di supernova", aggiunge lo scienziato.
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L'osservazione spiega anche il ruolo della stella di neutroni. Si ritiene che questi oggetti siano il risultato di esplosioni di supernova. Se la massa di una stella risulta essere superiore a un certo valore, allora invece di una supernova si trasforma in un buco nero.
Le stelle di neutroni sono oggetti molto piccoli e molto densi. E quando ruotano, emettono impulsi radio. Un certo tipo di stella di neutroni, chiamate magnetar, ha un campo magnetico estremamente potente ed è in grado di generare emissioni, simile a come il Sole produce brillamenti solari. Sono stati anche considerati dagli scienziati come una possibile fonte di impulsi radio veloci, ma le osservazioni hanno mostrato che i bagliori più potenti di questi oggetti avevano una potenza inferiore di quattro ordini di grandezza rispetto a FRB 121102. Di conseguenza, gli scienziati sono giunti alla conclusione che la fonte di FRB 121102 è un tipo comune di stella di neutroni. Allo stesso tempo, i ricercatori intendono continuare il loro lavoro e cercare di scoprire di più sull'ambiente in cui sono apparsi.
“Continueremo a osservare e monitorare come le proprietà di queste esplosioni cambiano nel tempo. Come parte di queste osservazioni, proveremo a scoprire quale delle ipotesi si è rivelata corretta: una stella di neutroni si trova accanto a un buco nero o si trova all'interno di una nebulosa molto potente , afferma Jason Hessels della stessa Università di Amsterdam.
Allo stesso tempo, non sappiamo ancora quale sia la fonte di una dozzina di altre esplosioni radio osservate. Non sono stati ripetuti, come nel caso di FRB 121102, quindi gli scienziati suggeriscono che FRB 121102 potrebbe essere unico nel suo genere, mentre altri potrebbero avere fonti diverse.
Nikolay Khizhnyak
