Lampi radio veloci, quei misteriosi segnali che ci rivelano la materia mancante nell'Universo

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Lampi radio veloci, quei misteriosi segnali che ci rivelano la materia mancante nell'Universo

Circa la metà della materia “normale” dell’universo, ovvero tutto ciò che compone stelle, pianeti e addirittura anche le persone, esiste come semplice frammento di materiale che fluttua nello spazio intergalattico, secondo i cosmologi. Gli astronomi, però, finora non avevano modo di confermarlo: un nuovo studio, si è servito di lampi radio veloci (FRB), come si legge su Sciencemag.org, potenti i impulsi di onde radio di pochi millisecondi provenienti da galassie distanti, per pesare la matreria intergalattica: i risultati confermano le aspettative. “L’utilizzo di lampi radio veloci come sonde è una prospettiva entusiasmante”, è il commento di Paul Scholz, astronomo dell’Università di Toronto non coinvolto nello studio.

Cosa compone l'Universo?

Negli ultimi decenni i cosmologi sono riusciti a stilare una sorta di inventario degli elementi che compongono l’universo: il 68% circa è materia scura, una forza misteriosa che accelera l’espansione dell’universo; il 27% è costituito da gruppi di materia oscura che tengono insieme le galassie, mentre solo il 5% è la cosiddetta materia normale. Gli esperti sanno quanta materia normale dovrebbe esserci, possono calcolarlo ma riescono a vederne solo la metà: la restante parte, un gas intergalattico rarefatto, è risultato di fatto impossibile da rilevare.

La svolta con i FRB

Questo fino a qualche anno fa, ovvero fino all’entrata in scena dei lampi radio veloci: inizialmente si pensava che i FRB, poiché troppo sporadiche, brillanti e brevi, provenissero da un difetto strumentalo o da una fonte sulla Terra. Solo successivamente si è capito che in realtà provengono da angoli distanti dell’universo: proprio a causa della loro rarità rilevarli è sempre stato molto difficile, visto che i ricercatori dovevano puntare nella giusta direzione per catturarne uno, senza poter avere il tempo di focalizzarsi su altro. I nuovi telescopi fissi che riescono a monitorare costantemente grandi porzioni di cielo hanno risolto questo problema.

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Cosa ci svelano i lampi radio veloci

È stato possibile rilevare i lampi radio veloci tramite un fenomeno noto come dispersione: un impulso FRB parte come una gamma di frequenze raggruppata ma mentre viaggia di fatto si unisce, “sentendo ogni elettrone”, come dice l’astronomia Sarah Burke-Spolaor della West Virginia University, non coinvoltas nello studio. Le basse frequenze subiscono dagli elettroni più resistenza rispetto a quelle alte: quando l’impulso raggiunge un radioscopio sul nostro pianeta, quindi, le basse frequenze restano indietro. Proprio la quantità di ritardo indica agli astronomi quanti elettroni ha “sentito”, ovvero attraversato l’impulso, e ciò è associabile alla quantità totale di materia.

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Lo studio pubblicato su Nature

Proprio in questo modo è possibile conoscere la densità della materia, ma solo se si conosce la distanza della fonte del lampo radio veloce. In tal senso, comunque, stiamo facendo passi da gigante e anche questo studio potrebbe rappresentare una vera e propria svolta: fino a poco tempo fa, infatti, solo pochissime fonti di FRB erano state individuate. Ora, alcuni ricercatori, in uno studio pubblicato su Nature hanno confermato di aver scoperto tramite l’Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP, una serie di 36 antenne radio nell’Australia occidentale), quattro nuovi FRB con origini note. Proprio grazie a questi e ad uno dei FRB precedentementi individuati gli scienziati sono riusciti a calcolare la densità della materia normale, scoprendo che in realtà nell’universo c’è era abbastanza materia normale da giustificare la metà mancante, confermando quanto previsto. I ricercatori sperano di riuscire a collezionare decine di FRB con origini conosciute, in modo da sapere non solo che la materia normale c’è ma anche dov’è nascosta.

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Lampi radio veloci, quei misteriosi segnali che ci rivelano la materia mancante nell'Universo

Lampi radio veloci, FRB: i segnali grazie ai quali gli scienziati sono arrivati a conoscere la densità della materia e la materia finora "mancante"