Raffica radio veloce

In astronomia , le raffiche Radio veloce ( Radio veloce scoppiare , FRB) o esplosioni Lorimer ( Lorimer scoppio ) sono esplosioni di onde radio della durata di pochi millisecondi .

Il primo di questi è stato scoperto da un team di ricercatori guidato da Duncan Lorimer, che ha analizzato i dati di un'indagine astronomica della Piccola Nube di Magellano .

Storico

A metà degli anni 2000, i ricercatori Duncan Lorimer (professore di fisica e astronomia presso il Center for Gravitational Waves and Cosmology presso l' Università del West Virginia , USA ) e Maura McLaughlin (astronomo presso l'Università della Virginia-Occidentale) hanno affidato a David Narkevic, uno dei loro studenti, con l'analisi dei dati d'archivio dalle osservazioni delle Nubi di Magellano effettuate cinque anni prima con il radiotelescopio a Parkes , in Australia .

All'inizio del 2007, Narkevic ha scoperto un segnale 100 volte più forte del rumore di fondo . La durata del segnale indica che il diametro della sorgente di emissione non è superiore a 10 millisecondi luce, ovvero circa 3000  km , circa un quarto del diametro della Terra . La sua posizione approssimativa indica che proviene da una regione situata a pochi gradi a sud della Piccola Nube di Magellano . È caratterizzato da una forte dispersione, ponendo la distanza dalla sorgente a circa 3 miliardi di anni luce , cioè ben oltre il Gruppo locale . La dispersione interstellare influisce sulla propagazione delle onde radio quando incontrano elettroni liberi. Questi si comportano come farebbe un plasma . In questo mezzo, la velocità di propagazione delle onde radio varia in funzione della frequenza. Più bassa è questa frequenza, maggiore è il ritardo rispetto alle onde a frequenza più alta. Maggiore è la distanza da questo mezzo percorsa, maggiore sarà lo sfasamento temporale tra le varie lunghezze d'onda del segnale radio. Ne consegue che la misurazione di questo spostamento temporale fornisce informazioni sulla distanza dalla sorgente emissiva.

Nel 2007, in un articolo di Lorimer et al. , Duncan Lorimer annuncia la scoperta di un burst radio ad alta intensità nei dati di un'indagine astronomica di 1,4 gigahertz della regione della Piccola Nube di Magellano effettuata dall'Osservatorio di Parkes. Il burst, della durata inferiore a 5 millisecondi , si trova a 3 gradi fuori dalla nuvola e non ha alcun collegamento con quest'ultima o con la Via Lattea . Secondo le analisi teoriche, il burst si troverebbe a una distanza inferiore a 1 giga parsec .

Nel 2010 sono state scoperte 16 esplosioni simili, ma di origine terrestre. L'osservazione di Lorimer et al. è rimasto unico fino al 2013, quando sono state scoperte 4 nuove esplosioni.

Il 2 novembre 2012, il radiotelescopio dell'Osservatorio di Arecibo a Porto Rico , uno dei più grandi e sensibili al mondo, segnala di aver a sua volta isolato un forte segnale radio. “Gli scienziati si chiedevano se questo non fosse un malfunzionamento dell'antenna di Parkes. Ma dal momento che la raffica del 2012 è stata individuata da un radiotelescopio diverso da Parkes, il vero lavoro scientifico può iniziare. "

Il 10 luglio 2014, in un articolo pubblicato su The Astrophysical Journal , il team dell'Osservatorio di Arecibo conferma che questi strani fenomeni cosmici si verificano in realtà 10.000 volte al giorno nel cielo. A meno che non si consideri la possibilità di essere bombardati da messaggi di extraterrestri , che sarebbero presenti anche in tutto l'universo, sarà necessario concentrarsi su altre strade.

Secondo gli autori dello studio 10 luglio 2014, questi segnali radio sembrano essere stati emessi da un'altra galassia , distante diversi milioni di anni luce: "Con ogni probabilità, le onde radio provengono dai confini dello spazio extragalattico - una prospettiva estremamente interessante" , afferma l'astrofisico e coautore del scoperta, Victoria Kaspi, in un articolo pubblicato dalla McGill University .

A seguito di uno studio condotto presso l'Osservatorio di Parkes, risulta che quasi tutti i lampi  radio rapidi rilevati in loco sarebbero peritios ( lampi radio rapidi di origine terrestre) e troverebbero la loro origine nell'uso di un forno a microonde . Tuttavia, lo studio specifica che questi peryton non sono la fonte di FRB 010724 o FRB150215.

Il radiotelescopio CHIME con sede in Canada, da allora pienamente operativosettembre 2018, che scansiona l'intero cielo settentrionale 24 ore al giorno, originariamente previsto per mappare l'intensità dell'idrogeno (CHIME) al fine di esplorare l'universo iniziale, ha rilevato altri esempi di questi lampi cosmici, tra cui un ricorrente (secondo caso di scoperta, che si ripete almeno cinque volte da quando il 1 ° flash della14 agosto 2018). E 'stato testato per la 1 ° volta in luglio eagosto 2018, individuando 13 BPR (contro una sessantina di esempi rilevati finora dall'astronomia). CHIME ha anche individuato un flash a bassa frequenza (400 megahertz, mentre il record precedente, bassa frequenza inferiore a 700 megahertz, era di 580 megahertz). Le prime rilevazioni da parte di CHIME sono state quindi effettuate mentre era ancora in fase di sintonizzazione. Sono previste ulteriori scoperte.

Ipotesi

L'origine fisica di queste esplosioni è ancora sconosciuta. Una delle ipotesi coinvolge i blitzar , un'altra i lampi di raggi gamma . Alcuni ricercatori hanno anche sollevato la possibilità di rilevare satelliti militari segreti o alcuni servizi di intelligence extraterrestri . La posizione di FRB al di fuori della Via Lattea rende obsoleta l'ipotesi dei satelliti militari.

In un articolo della McGill University , le ipotesi prese in considerazione per spiegare questi segnali sarebbero buchi neri che evaporano, stelle di neutroni nascenti o morenti o pulsar di nuovo tipo. Un resoconto critico delle diverse teorie è stato pubblicato nel 2019.

Fine aprile 2020, la scoperta della magnetar SGR 1935 + 2154 rivela il primo lampo radio rapido conosciuto all'interno della Via Lattea. Il suo studio porta a privilegiare la scia magnetar come origine di questi eventi.

Notevoli raffiche

All'inizio del 2020, dei cento lampi radio rapidi osservati, è stato possibile localizzarne 5, di cui 2 che avevano esplosioni ripetute.

FRB 121102

Identificato nel 2014 ma registrato da allora novembre 2012del radiotelescopio di Arecibo , FRB 121102 è una fonte ricorrente (più di 200 eventi registrati tra la fine del 2012 e la fine del 2017) ma non una fonte periodica di lampi radio rapidi. Questa è l'unica fonte ricorrente nota fino ad oggi con FRB 180814 (marzo 2019), Ed anche l'unica che è stata identificata con una sorgente DC (ma molto bassa) di onde radio e luce visibile, situata in una galassia nana distante circa 3 miliardi di anni luce . Le esplosioni, della durata compresa tra 30  µs e 2  ms , sono polarizzate quasi al 100% e potrebbero provenire da una stella di neutroni vicina a un enorme buco nero o circondata da un plerion o da un'altra forma di residuo di supernova .

FRB 180924

Grazie alla rete di radiotelescopi ASKAP , nel 2019 è stata determinata per la seconda volta la posizione di un lampo radio rapido.

FRB 180916

Questa fonte atipica presenta raffiche su un ciclo di 16,35 giorni. Questo ciclo estremamente singolare si suddivide in un periodo di emissione di 4 giorni e un periodo senza emissioni di 12 giorni. Questo segnale è stato rilevato dal radiotelescopio CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) situato a est di Vancouver (Canada) dal team di Jason Hessels, dell'Università di Amsterdam (Paesi Bassi). Grazie alla European Very long baseline Interferometry Network composta da 22 radiotelescopi in tutto il mondo, la sua sorgente si trovava nella galassia SDSS J015800.28 + 654253.0. Questa galassia a spirale si trova a poco meno di 500 milioni di anni luce da noi.

FRB 190523

Nel 2019, poco dopo la pubblicazione relativa alla posizione di FRB 180924, l' OVRO è anche riuscito a localizzare l'origine di un altro lampo radio rapido.

Applicazioni all'astrofisica

Uno studio pubblicato nel 2020 ha proposto di utilizzare lampi radio rapidi di localizzazione nota per stimare la quantità di materia barionica presente nello spazio intergalattico . Il valore trovato è coerente con i modelli di nucleosintesi primordiale .

Note e riferimenti

(fr) Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo di Wikipedia in inglese intitolato "  Lorimer burst  " ( vedi la lista degli autori ) .

Appunti

  1. Intensità di 30 jansky .

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Vedi anche

Bibliografia

Articoli Correlati

Link esterno