Lampi radio veloci: da dove hanno origine?

Tra i fenomeni più strani e misteriosi dell'Universo, i fast radio burst (FRB), brevi sequenze di onde radio provenienti da regioni del cosmo esterne alla Via Lattea, si manifestano per alcuni millisecondi come segnali molto luminosi nella banda radio, per poi scomparire. Finora ne sono stati individuati oltre 60, 13 dei quali - è notizia di questi giorni - da un radiotelescopio della British Columbia, il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME).

La maggior parte dei lampi radio veloci si manifesta una volta soltanto, ma due di quelli finora osservati sono invece segnali ripetitivi: tra questi, uno (FRB 121102) è noto dal novembre 2012, l'altro (FRB 180814) è appena stato scoperto dallo strumento canadese. È su questo secondo FRB, che si sta concentrando l'attenzione degli astrofisici.

Ci siamo già incontrati? Frb 180814.J0422+73, questo il suo nome per esteso, è stato individuato nell'arco di tre settimane dell'estate 2018, durante le procedure di collaudo di CHIME, e la sua natura ripetitiva è stata confermata in alcune osservazioni nei mesi successivi. Almeno due degli impulsi registrati hanno caratteristiche molto simili a quelli di FRB 121102: analizzando differenze e somiglianze, gli scienziati stanno cercando di restringere il campo sulle possibili fonti dei radiosegnali (di quelli ripetuti, ma anche di tutti gli altri).

Interferenze. I nuovi radiosegnali hanno altre due caratteristiche interessanti: sono a frequenze molto più basse rispetto a quelli registrati nell'ultimo decennio, e presentano in molti casi, segni di dispersione (scattering), come se avessero interagito con densi aggregati di materia, perché originati in una regione di cosmo con caratteristiche speciali, come l'interno di supernove.

Da dove vengono? Dati questi elementi, che cosa può averli generati? Forse, stelle di neutroni a rapida rotazione, residui di spettacolari esplosioni stellari: quelle che possiedono un enorme campo magnetico, come le magnetar, potrebbero produrre questo tipo di segnale, anche se la fisica che governa il fenomeno non è nota. Una delle ipotesi prevalenti è che derivino da collisioni tra stelle di neutroni, ma la spiegazione regge solo per gli eventi "una tantum", perché questi cataclismi celesti distruggono il materiale stellare nel processo, e non si ripetono.

Anche una blitzar, una stella di neutroni a rapida rotazione che rapidamente collassa in un buco nero, è una fonte plausibile, ma ancora una volta soltanto per i FRB "singoli", perché la stella si esaurisce in questo processo. I "rutti" radio di un buco nero intento a divorare materia rappresentano un'altra delle ipotesi sul tavolo: variazioni sul tema sono il collasso di un buco nero o la sua interazione con la materia oscura.

Infine, non si può escludere una spiegazione extraterrestre, anche se per gli scienziati rimane la meno probabile: i segnali provengono da diverse e distanti regioni celesti, e l'idea che diverse civiltà evolute si siano tutto ad un tratto messe d'accordo per inondarci di messaggi, pare poco probabile.

L'ascolto continua. La buona notizia è che potremmo presto saperne di più. Considerando che CHIME ha captato gli ultimi 13 segnali quando era ancora in fase di calibrazione, e che secondo le stime, ogni giorno 10 mila FRB attraversano il cielo osservabile, si può pensare che il telescopio arriverà a registrarne decine, ogni mese.