Un “lampo cosmico” da record illumina il nostro vicinato galattico: svelato il mistero degli FRB?

Un lampo cosmico incredibilmente potente, denominato “RBFLOAT“, è stato rilevato provenire da soli 130 milioni di anni luce di distanza, rendendolo il lampo radio veloce (Fast Radio Burst – FRB) più luminoso e vicino mai osservato. Grazie ai nuovi “Outriggers” del radiotelescopio CHIME, gli scienziati lo hanno tracciato fino ai margini di una regione di formazione stellare di una galassia, suggerendo come possibile fonte un magnetar più vecchio del previsto. L’annuncio è stato fatto su un paper scientifico.

Un flash attraverso l’universo

Un lampo radio veloce è una potente ondata di energia radio che dura solo pochi millesimi di secondo. In quel fugace istante, può brillare più intensamente di ogni altra sorgente radio nella sua galassia di origine. Questi lampi straordinari sono così intensi che i loro segnali possono essere rilevati da miliardi di anni luce di distanza, attraversando metà dell’universo.

L’esatta natura di ciò che produce queste esplosioni è ancora un mistero. Ora, i ricercatori hanno la rara opportunità di esaminarne una con un dettaglio senza precedenti. Un gruppo internazionale di scienziati, inclusi fisici del MIT, ha identificato un lampo radio veloce eccezionalmente brillante (FRB) situato a circa 130 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione dell’Orsa Maggiore. Questo evento è tra gli FRB più vicini mai trovati e anche il più luminoso mai registrato. La sua brillantezza gli è valsa il soprannome informale di RBFLOAT, acronimo di “radio brightest flash of all time” (il lampo radio più luminoso di tutti i tempi).

Poiché questa esplosione è sia insolitamente vicina che straordinariamente luminosa, offre agli scienziati la migliore opportunità finora per investigare gli FRB e gli ambienti in cui si formano.

Il radiotelescopio CHIME

“Cosmicamente parlando, questo lampo radio veloce è praticamente nel nostro vicinato”, afferma Kiyoshi Masui, professore associato di fisica e affiliato al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. “Questo significa che abbiamo la possibilità di studiare un FRB abbastanza normale con un dettaglio squisito”.

Masui e i suoi colleghi hanno riportato le loro scoperte il 21 agosto sulla rivista Astrophysical Journal Letters.

I potenziamenti del telescopio CHIME affinano la vista

La capacità di catturare questo evento in modo così chiaro deriva dai recenti miglioramenti al Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un grande radiotelescopio composto da lunghe antenne curve nella Columbia Britannica. CHIME è stato originariamente costruito per mappare l’idrogeno nell’universo, ma si è rivelato sensibile anche a segnali radio veloci e potenti. Dall’inizio delle sue operazioni nel 2018, ha rilevato circa 4.000 FRB provenienti da tutte le direzioni del cielo. Fino a poco tempo fa, tuttavia, CHIME non era in grado di determinare l’origine esatta di queste esplosioni.

La situazione è cambiata con l’aggiunta degli Outriggers di CHIME, tre linee di antenne più piccole situati in diverse località del Nord America. Lavorando insieme, CHIME e i suoi Outriggers agiscono come un telescopio di dimensioni continentali, in grado di concentrarsi su lampi brillanti e di individuarne la posizione esatta con notevole precisione.

“Immaginate di trovarvi a Roma e che ci sia una lucciola in Sicilia che brilla per un millesimo di secondo, che è la durata tipica degli FRB”, spiega Shion Andrew, dottorando del MIT Kavli. “Localizzare un FRB in una parte specifica della sua galassia ospite è analogo a capire non solo da quale albero proveniva la lucciola, ma su quale ramo si trovava”.

Individuare un’esplosione ai margini di una galassia

Il nuovo lampo radio veloce è la prima rilevazione effettuata utilizzando la combinazione di CHIME e degli Outriggers completati. Insieme, l’array di telescopi ha identificato l’FRB e ha determinato non solo la galassia specifica, ma anche la regione della galassia da cui il lampo ha avuto origine. Sembra che l’esplosione sia nata ai margini della galassia, appena fuori da una regione di formazione stellare. La localizzazione precisa dell’FRB sta permettendo agli scienziati di studiare l’ambiente circostante al segnale per cercare indizi su cosa generi tali esplosioni.

“Man mano che otteniamo queste visioni molto più precise degli FRB, siamo in grado di vedere meglio la diversità degli ambienti da cui provengono”, afferma Adam Lanman, postdoc di fisica al MIT.

Una fonte sorprendente: un magnetar più vecchio?

Il 16 marzo 2025, CHIME ha rilevato un lampo ultra-brillante di emissioni radio, che ha attivato automaticamente gli Outriggers per registrare i dati. Inizialmente, il lampo era così luminoso che gli astronomi non erano sicuri se fosse un FRB o semplicemente un evento terrestre, causato ad esempio da un picco di comunicazioni cellulari.

Questo dubbio è stato fugato quando i telescopi Outrigger hanno puntato il lampo e ne hanno individuato la posizione in NGC 4141, una galassia a spirale nella costellazione dell’Orsa Maggiore a circa 130 milioni di anni luce di distanza, sorprendentemente vicina alla nostra Via Lattea.

James Webb Space Telescope (JWST)  riprende la galassia  NGC 4141 che contiene il flash FRB 20250316A. Potrebbe trattarsi del compagno binario di una stella di neutroni che ha prodotto l’FRB o della luce che si sta affievolendo a seguito di un’esplosione energetica che ha generato l’FRB. Se NIR-1 non è correlato all’FRB, anche le giovani stelle massicce che circondano la posizione dell’FRB indicano un’origine neutronica.

Osservazioni successive nella stessa regione hanno rivelato che il lampo proveniva dall’estremo margine di una regione attiva di formazione stellare. Sebbene il mistero sulla fonte degli FRB persista, l’ipotesi principale degli scienziati indica i magnetar: giovani stelle di neutroni con campi magnetici estremamente potenti che possono emettere potenti flare energetici, anche nella banda radio. I fisici sospettano che i magnetar si trovino al centro delle regioni di formazione stellare.

“Questi sono per lo più indizi”, dice Masui. “Ma la localizzazione precisa di questo lampo ci permette di approfondire i dettagli su quanto vecchia potrebbe essere una fonte di FRB. Se fosse stata proprio al centro, avrebbe avuto solo migliaia di anni, molto giovane per una stella. Questa, essendo ai margini, potrebbe aver avuto un po’ più di tempo per ‘maturare'”. Una teoria vorrebbe che i lampi elettromagnetici siano dovuto a “Terremoti” sulla superficie della Magnetar, dovuti al riassettarsi della materia densissima, magari per la caduta di nuovo materiale proveniente da una compagna.

Immagine artistica di una Magnetar

Evento singolo o mistero che si ripete?

Oltre a individuare la posizione del nuovo FRB, gli scienziati hanno anche esaminato i dati di CHIME per vedere se lampi simili si fossero verificati nella stessa regione in passato. La maggior parte degli oltre 4.000 FRB rilevati sono eventi singoli. Tuttavia, una piccola percentuale si ripete, e una frazione ancora più piccola di questi emette lampi secondo uno schema ritmico. Una domanda centrale è se gli FRB che si ripetono e quelli che non si ripetono abbiano origini diverse.

Gli scienziati hanno analizzato sei anni di dati di CHIME senza trovare corrispondenze: questo nuovo FRB sembra essere un evento unico, almeno negli ultimi sei anni. La sua vicinanza e luminosità lo rendono un candidato ideale per studiare cosa potrebbe produrre un FRB non ripetitivo.

“Siamo nel mezzo di questo dibattito per capire se gli FRB ripetitivi e non ripetitivi siano diversi. Queste osservazioni stanno mettendo insieme i pezzi del puzzle”, conclude Masui.