A caccia della materia mancante con i lampi radio veloci.

Quanta materia c’è nell’universo? Non è facile rispondere. Solo una piccola percentuale, nemmeno un quarto, risiede in galassie e ammassi di galassie, ed è dunque quantificabile direttamente. Tutto il resto si trova in forma diffusa, difficilmente osservabile. E stiamo parlando solo della cosiddetta “materia normale”, o barionica: i protoni e i neutroni che formano tutto ciò di cui abbiamo esperienza, per intenderci. Non di materia oscura. Materia normale che però, stando ai calcoli, dovrebbe essere il doppio di quella che si vede. È il mistero della cosiddetta “massa mancante”: dove si nasconde? Una risposta potrebbe arrivare dai fast radio burst: lampi radio intensi e brevissimi – dell’ordine dei millesimi di secondo o anche meno – provenienti da galassie lontane. La loro origine è ancora sconosciuta – forse le stelle di neutroni – ma si stima che rilascino un’energia pari a quella prodotta dal Sole in ottant’anni. La ragione per cui i lampi radio possono aiutare a trovare la massa mancante si chiama dispersione. È il fenomeno per cui le diverse lunghezze d’onda che compongono un segnale elettromagnetico, quando viaggiano attraverso un mezzo – come ad esempio le particelle di materia diffusa nello spazio intergalattico – non vanno tutte alla stessa velocità – come farebbero nel vuoto, tutte alla velocità della luce – ma vengono rallentate in modo diverso e dipendente dalla loro energia. Usando le antenne radio di #ASKAP, l’Australian Square kilometer Array Pathfinder, gli astronomi hanno analizzato il ritardo accumulato alle diverse frequenze per calcolare la quantità di materia attraversata dal segnale di ciascun lampo radio, identificando al contempo con precisione le coordinate di provenienza del segnale. Coordinate passate poi ad alcuni fra i più grandi telescopi ottici al mondo per determinare la distanza della galassia nella quale ha avuto origine il lampo radio osservato. La combinazione delle misure radio e ottiche – e quindi la relazione fra ritardo temporale e distanza dell’oggetto – ha così consentito di stimare la densità della materia mancante. Per la prima volta, gli scienziati hanno potuto analizzare e confrontare il segnale proveniente da sei lampi radio provenienti da regioni diverse di cielo, ottenendo stime estremamente precise, consistenti con le previsioni della radiazione cosmica di fondo e della nucleosintesi primordiale avvenuta subito dopo il Big Bang. Servizio di Valentina Guglielmo Per saperne di più: https://www.media.inaf.it/2020/05/28/...