Esiste un fenomeno cosmico la cui origine è ancora avvolta nel mistero e il cui nome è una sigla, Frb (Fast Radio Bursts), che tradotta in italiano sta per «lampi radio veloci». Li percepiamo come impulsi di onde radio brevi (durano millisecondi) ma intensi che, secondo le ipotesi attuali, vengono emessi da stelle morte in rapida rotazione dotate dei campi magnetici più potenti dell’universo: le magnetar.
Come funzionano questi segnali radio spaziali
Provengono da regioni esterne alla Via Lattea e ciò che li rende interessanti per la ricerca spaziale è che mentre viaggiano per miliardi di anni luce e spesso raggiungono anche la Terra, gli Frb attraversano dense nubi di gas e polvere all’interno delle galassie. Questa specie di nebbia cosmica modifica il loro segnale originale, e questo significa che tali impulsi radio portano con loro le «impronte digitali» di come la materia è distribuita nell’universo. Per questo motivo, potrebbero essere utilizzati per indagare alcuni dei più grandi enigmi dell’universo, inclusi gli studi sulla natura della materia oscura, quella forma invisibile di materia che in qualche modo domina l’universo, e della relativa energia oscura, la forza misteriosa che causa l’accelerazione dell’espansione del nostro universo.
E secondo alcuni scienziati, gli Frb potrebbero anche far luce sui misteri dei neutrini, o «particelle fantasma». Si può fare mappando la distribuzione e la disposizione degli addensamenti della materia ordinaria nelle galassie, come spiegano la dottoressa Kritti Sharma e il professor Vikram Ravi della Facoltà di astronomia del California Institute of Technology (Caltech).
Dice Sharma: «Abbiamo stabilito che gli Frb costituiscono uno strumento fondamentale per indagare la distribuzione della materia nell’universo, i dati provenienti dagli Frb possono essere utilizzati per potenziare gli esperimenti cosmologici che cercano di rispondere a domande sulla materia e l’energia oscura e sulla massa dei neutrini». Eseguendo la loro ricerca, Ravi e Sharma hanno analizzato un campione di circa 100 Frb e sono stati i primi a farlo, misurando direttamente l’impatto del cosiddetto «feedback» galattico sulla distribuzione a grumi della materia nelle regioni su larga scala situate tra le galassie. In altre parole, è come se questi segnali arrivassero a noi per raccontarci come è fatto il Cosmo.
Scoprire la materia che non conosciamo
La materia ordinaria, composta da atomi formati a loro volta da elettroni, protoni e neutroni, costituisce soltanto il 5% circa del bilancio totale di energia e materia dell’universo, nonostante comprenda stelle, pianeti, lune, i nostri corpi e tutto ciò che normalmente vediamo intorno a noi. Il restante 95% di questo bilancio è costituito da energia oscura (68%) e materia oscura (27%).
Non sorprende, quindi, che gli scienziati vogliano comprendere meglio questi due aspetti. La situazione si fa ancora più complessa se si considera che, all’interno di quel 5%, le seconde particelle più abbondanti nell’universo dopo le particelle di luce, ovvero i fotoni, sono i neutrini.
Questi si sono guadagnati il soprannome di «particelle fantasma», perché interagiscono così raramente con le altre particelle di materia che circa 100mila miliardi di neutrini attraversano il nostro corpo ogni secondo senza lasciare alcuna traccia. Ciò è possibile perché i neutrini sono al momento considerati praticamente privi di massa, anche se gli scienziati sono molto interessati a misurarla con precisione. Tuttavia, per riuscirci, i ricercatori devono anche comprendere altri fattori, come il meccanismo di accrescimento dei buchi neri.
Elisabeth Krause, membro del team e ricercatrice presso l’Università dell’Arizona, ha dichiarato: «La nostra analisi degli Frb rivela come il gas espulso dall’insieme dei processi con cui oggetti cosmici come stelle giovani o buchi neri rilasciano energia, gas e radiazione nello spazio circostante, modifichi l’evoluzione delle galassie e inibisca la formazione di strutture cosmiche. Questo è un risultato straordinario, soprattutto considerando che siamo soltanto all’inizio».
Lo studio dell’universo tramite gli Frb potrebbe ricevere un forte impulso nel 2029, quando in Nevada (Usa), entrerà in funzione il Deep Synoptic Array (Dsa), un potente radiotelescopio che capterà decine di migliaia di Frb offrendo un contributo fondamentale alla cosmologia.