Qualcosa nello spazio profondo invia segnali con un ciclo preciso di 16 giorni

Una misteriosa fonte radio che si trova in una galassia a 500 milioni di anni luce dalla Terra sta emettendo impulsi con un ciclo precisissimo di 16 giorni. Come riferisce un nuovo studio, è la prima volta che gli scienziati rilevano una periodicità in questo tipo di segnali, noti come lampi radio veloci (o FRB, dall'inglese fast radio burst), ed è una scoperta importantissima per comprendere la natura delle loro fonti.

I FRB sono un dei misteri più affascinanti che l'universo abbia mai messo davanti agli scienziati negli ultimi anni. Rilevati per la prima volta nel 2007, questi potenti impulsi radio sono prodotti da fondi di energia che nessuno sa bene cosa siano. I FRB sono anche imprevedibili, perché possono manifestarsi come una-tantum, o come "ripetitori"—ovvero alcuni di loro compaiono solo una volta in una certa porzione del cielo, mentre altri emettono molteplici lampi verso la Terra.

Il secondo tipo di impulsi è sembrato, finora, randomico e discordante da un punto di vista temporale. Ma le cose sono cambiate l'anno scorso, quando il progetto CHIME/FRB (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project), un gruppo dedicato all'osservazione e allo studio dei FRB, ha scoperto che un FRB ripetitore chiamato FRB 180916.J0158+65 aveva una cadenza regolare.

Il team di CHIME/FRB ha tenuto nota degli impulsi tra settembre 2018 e ottobre 2019, usando il radio telescopio CHIME in British Columbia. Durante quel periodo, i segnali erano raggruppati in un periodo di quattro giorni, poi sparivano per i successivi 12 giorni, per un ciclo totale di circa 16 giorni. Alcuni cicli non producevano segnali visibili, ma quelli che lo facevano erano sempre sincronizzati con gli stessi intervalli da 16 giorni.

"La nostra conclusione è che si tratta della prima periodicità di qualsiasi tipo rilevata da una fonte FRB," ha detto il team in un paper pubblicato sul server arXiv alla fine di gennaio. "La scoperta di una periodicità di 16,35 giorni in una fonte FRB ripetuta è un indizio importante sulla natura di questo fenomeno."

Gli scienziati hanno poi ricondotto questo particolare FRB a una galassia chiamata SDSS J015800.28+654253.0, che è a mezzo miliardo di anni luci dalla Terra. Può sembrare una distanza enorme, ma FRB 180916.J0158+65 è in realtà il FRB più vicino mai individuato.

Ma anche se sappiamo dove si trova, non sappiamo ancora che cos'è. Il ritmo del FRB suggerisce che il segnale possa essere modulato da ciò che lo circonda. Se la fonte del FRB sta orbitando intorno a un oggetto compatto, come un buco nero, potrebbe inviare i suoi segnali verso la terra solo quando è in un certo punto del suo periodo orbitale. Questo scenario potrebbe spiegare il ciclo da 16 giorni.

È anche possibile che si tratti di un sistema binario che contiene una stella massiccia e un nucleo stellare super denso, come un stella di neutroni, stando a uno studio pubblicato sempre su arXiv mercoledì scorso, da un team diverso che ha analizzato gli stessi dati. In quel modello, sarebbe la stella di neutroni a emettere dei lampi radio, che sarebbero però periodicamente eclissati dai venti opachi in uscita dalla sua compagna gigante.

Un altro scenario è che il ritmo del FRB non sia condizionato da un altro oggetto, ma che gli impulsi siano inviati così direttamente dalla fonte. È stato già ipotizzato da alcuni scienziati che i flare (o brillamenti) di stelle di neutroni altamente magnetizzate, chiamate magnetar, possano essere la fonte di alcuni FRB. Ma dato che le magnetar tendono a ruotare ogni paio di secondi, un ciclo di 16 giorni non combacia con il profilo previsto per un FRB generato da una magnetar.

Alla fine, il team del CHIME/FRB spera di trovare pattern simili nella manciata di altri FRB ripetitori, per vedere se questi cicli sono comuni. I ricercatori intendono anche tenere d'occhio FRB 180916.J0158+6 finché è attivo, per riuscire a rilevare qualsiasi altro dettaglio che possa chiarire la sua identità.

Ii FRB stupiscono e incuriosiscono il mondo della scienza astronomica da oltre dieci anni, ma nuove strutture come il CHIME ci stanno aiutando a capirci qualcosa in più. Non sappiamo ancora cosa emetta questi strani segnali, ma la scoperta di un ritmo preciso è di certo una pista importante da seguire per gli scienziati.