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Cosa sono i Fast Radio Burst? I misteriosi segnali millisecondi dallo spazio profondo

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Observation of the first detected fast radio burst as described by Lorimer et al. (2007). Note that this is the brightest detection. In the Lorimer paper the figure was of the detection in another beam (and hence is weaker).
Immagine: Psr1909 · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

In breve

I fast radio burst (FRB) sono lampi di energia radio di durata millisecondale provenienti da galassie lontane, identificati per la prima volta nel 2007 e ancora non completamente spiegati. L'interesse è aumentato dopo che gli astronomi hanno utilizzato il telescopio MeerKAT e il telescopio spaziale James Webb per tracciare l'FRB più distante finora, un segnale che ha viaggiato per oltre 10 miliardi di anni prima di raggiungere la Terra.

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Un fast radio burst, o FRB, è un lampo breve ma estremamente potente di onde radio che dura da una frazione di millisecondo fino a pochi secondi, secondo la voce Wikipedia in inglese sul fenomeno. In quella frazione di secondo, un tipico burst rilascia all'incirca tanta energia quanta il Sole emette in tre giorni, secondo la stessa fonte.

Come sono stati scoperti gli FRB

Il primo fast radio burst è stato identificato nel 2007 dagli astronomi Duncan Lorimer e David Narkevic, che lo hanno trovato durante l'esame di dati di indagini su pulsar archiviate registrate nel 2001; l'evento è ora noto come Lorimer Burst, secondo Wikipedia. La rilevazione in tempo reale di un nuovo burst non è avvenuta fino a gennaio 2015, presso l'Osservatorio Parkes in Australia, secondo la stessa voce.

Da allora, i radiotelescopi costruiti appositamente hanno trasformato la ricerca di FRB in una parte ordinaria dell'astronomia. Il telescopio CHIME del Canada ha catalogato centinaia di burst dal 2018, l'array ASKAP dell'Australia ha aiutato a individuare le galassie ospitanti di diversi burst singoli, e il telescopio MeerKAT del Sudafrica — attraverso il suo progetto di indagine MeerTRAP — è diventato centrale nelle recenti scoperte, secondo Wikipedia e un resoconto della NASA sul coinvolgimento del telescopio Webb nella ricerca degli FRB.

Perché l'argomento è tornato in primo piano

L'8 ottobre 2026, ricercatori guidati da Manisha Caleb e Themiya Nanayakkara dell'Università di Sydney hanno pubblicato risultati sulla rivista Science descrivendo FRB 20240304B, il fast radio burst più distante identificato finora, secondo la NASA e un rapporto su The Conversation. Il sistema MeerTRAP di MeerKAT ha rilevato per primo il burst il 4 marzo 2024, e il telescopio spaziale James Webb è stato quindi utilizzato per trovare e studiare la sua galassia ospitante, secondo la NASA.

Gli strumenti NIRCam e NIRSpec di Webb hanno posizionato la galassia ospitante del burst a uno spostamento verso il rosso cosmologico di 2.148, il che significa che il segnale ha lasciato la sua fonte circa 3 miliardi di anni dopo il Big Bang ed ha viaggiato per circa 10,6 miliardi di anni prima di raggiungere la Terra, secondo la NASA e The Conversation. Ciò più che raddoppia la distanza del precedente detentore del record, ha riportato phys.org.

Una galassia ospitante sorprendentemente piccola

Ciò che ha colpito il team di ricerca non era solo la distanza ma il tipo di galassia da cui proveniva il burst. The Conversation ha riportato che la galassia ospitante contiene solo circa 10 milioni di volte la massa del Sole — circa 1.000 volte meno massiccia delle galassie che tipicamente ospitano FRB — e ha bassi livelli di elementi pesanti mentre forma attivamente nuove stelle. La co-autrice Laura Driessen ha descritto la galassia come "sorprendentemente piccola, povera di metalli e sottoposta a un episodio molto attivo di formazione stellare," secondo phys.org.

Questa combinazione è importante per le teorie su cosa causa gli FRB in primo luogo.

Cosa si pensa causi i fast radio burst

Nonostante quasi due decenni di studio, gli astronomi non si sono accordati su una sola causa per gli FRB, e Wikipedia elenca diverse fonti proposte, inclusi magnetar, fusioni di stelle di neutroni, supernovae e processi vicino ai buchi neri. La più forte evidenza diretta finora collega gli FRB ai magnetar — giovani stelle di neutroni con campi magnetici estremamente potenti — dopo che un burst è stato tracciato nell'aprile 2020 al magnetar galattico SGR 1935+2154, la prima volta che un FRB è stato collegato a un oggetto noto specifico, secondo Wikipedia.

I nuovi risultati su FRB 20240304B rafforzano la spiegazione del magnetar sulla teoria della fusione di stelle di neutroni, riporta la NASA, perché le fusioni di due stelle di neutroni tipicamente impiegano molto tempo per verificarsi dopo la formazione stellare, mentre l'età giovane di questa galassia ospitante e la sua vigorosa formazione stellare si adattano meglio ai magnetar, che si formano poco dopo che le stelle massicce esplodono come supernovae.

Burst ripetuti rispetto a burst singoli

La maggior parte degli FRB rilevati finora sembra lampeggiare solo una volta, ma alcune fonti si ripetono. Wikipedia nota che FRB 121102, trovato nel 2012, è stata la prima fonte ripetitiva mai identificata, situata in una galassia a circa tre miliardi di anni luce di distanza. Un'altra fonte, FRB 180916, è inusuale perché pulsa con una periodicità misurabile — approssimativamente ogni 16,35 giorni — rendendolo l'unico FRB noto con un periodo regolare, secondo la stessa voce.

Fast radio burst notevoli a colpo d'occhio

Fast radio burst chiave e cosa ha reso ciascuno notevole
LampoAnno di rilevazioneDistanza / etàPerché è importante
Lorimer Burst2007 (dati del 2001)Non specificato nella fontePrimo FRB mai identificato, in dati di indagini su pulsar archiviate (Wikipedia)
FRB 1211022012~3 miliardi di anni lucePrimo FRB ripetitivo confermato (Wikipedia)
FRB 1809162019–2020Non specificato nella fonteUnico FRB noto con un periodo regolare di ~16,35 giorni (Wikipedia)
SGR 1935+2154 burstAprile 2020Entro la Via LatteaPrimo burst simile a FRB collegato a uno specifico magnetar (Wikipedia)
FRB 1809242019~3,6 miliardi di anni lucePrimo FRB non ripetitivo tracciato verso una galassia ospitante (Wikipedia)
FRB 20240304BRilevato il 4 marzo 2024; host identificato nel 2026Segnale di ~10,6 miliardi di anni, spostamento verso il rosso 2.148FRB più distante finora, spostamento verso il rosso misurato da Webb (NASA, The Conversation)

Cosa gli FRB possono insegnare agli astronomi

Oltre alla loro origine, gli scienziati usano gli FRB come sonde cosmiche. The Conversation riporta che le onde radio di FRB 20240304B hanno attraversato circa l'80% della storia cosmica, portando informazioni su campi magnetici, elettroni liberi e materia carica diffusi attraverso lo spazio in gran parte invisibile tra le galassie — materiale che altrimenti è molto difficile da osservare direttamente.

Ecco perché The Conversation descrive il burst come una fonte insolitamente ricca di informazioni su parti dell'universo che altrimenti sono difficili da studiare direttamente, attribuendo ai ricercatori dello studio il merito di tale valutazione.

Domande

Cos'è esattamente un fast radio burst?
È un lampo breve e altamente energetico di onde radio che dura da una frazione di millisecondo a pochi secondi, rilasciando approssimativamente tanta energia in quell'istante quanta il Sole emette in tre giorni, secondo Wikipedia.
Cosa ha causato il fast radio burst più distante, FRB 20240304B?
La sua causa esatta non è confermata, ma la NASA riporta che la giovane galassia ospitante formante attivamente stelle favorisce i magnetar — stelle di neutroni altamente magnetizzate — rispetto alle fusioni di stelle di neutroni come la fonte probabile.
A che distanza è stato rilevato il fast radio burst più lontano?
FRB 20240304B ha avuto origine circa 3 miliardi di anni dopo il Big Bang, con il segnale che ha viaggiato per circa 10,6 miliardi di anni per raggiungere la Terra, secondo la NASA e The Conversation.
Tutti i fast radio burst si ripetono?
No. La maggior parte degli FRB rilevati sembra essere eventi singoli e non ripetitivi, sebbene alcune fonti, come FRB 121102, si ripetano, e FRB 180916 addirittura pulsa secondo un ciclo di circa 16,35 giorni, secondo Wikipedia.
Quali telescopi sono utilizzati per trovare fast radio burst?
I radiotelescopi inclusi CHIME, ASKAP, MeerKAT e FAST rilevano i burst, mentre strumenti come il telescopio spaziale James Webb e i telescopi Keck aiutano a identificare e studiare le loro galassie ospitanti, secondo la NASA, The Conversation e Wikipedia.

Fonti

  1. NASA Science — Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin
  2. The Conversation — Astronomers pinpoint the origin of a 10 billion-year-old millisecond signal from space
  3. Phys.org — Astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected
  4. Wikipedia — Fast radio burst

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