Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” riporta una misurazione della quantità della cosiddetta materia barionica, la materia ordinaria, nell’universo analizzando le caratteristiche dei lampi radio veloci. Un team di ricercatori guidato dal professor Jean-Pierre Macquart della Curtin University, centro dell’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), ha utilizzzato rilevazioni compiute usando il radiotelescopio ASKAP, il quale ha permesso di determinare la posizione dei lampi nelle galassie d’origine con notevole precisione. Analizzandone le caratteristiche è stato possibile determinare la densità di materia tra il punto d’origine e la Terra.
Le misurazioni della quantità di materia barionica esistente nell’universo hanno mostrato che stime come quelle ottenute con la mappa creata grazie al satellite Planck Surveyor dell’ESA indicano una quantità circa cinque volte maggiore della stima ottenuta sommando la materia barionica che forma le galassie, compresi gli aloni che le circondano, e perfino il gas che riempie gli ammassi galattici. Da oltre vent’anni gli scienziati stanno cercando modi di trovare la materia barionica mancante ma ci sono luoghi come lo spazio intergalattico dove essa ha una densità bassissima.
Un metodo per rilevare la materia barionica intergalattica usando i quasar è stato descritto in un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” nel giugno 2018 in un tipo di ricerca che sta continuando. Ora il team di Jean-Pierre Macquart ha proposto un metodo diverso che usa i lampi radio veloci, un fenomeno ancora misterioso perché emissioni radio così potenti richiedono un’energia stimata che è circa quella emessa dal Sole in 80 anni nonostante la loro durata sia di pochi millisecondi.
Il professor Ryan Shannon della Swinburne University of Technology, un altro degli autori di questa ricerca, ha spiegato l’importanza del radiotelescopio ASKAP (Australia Square Kilometre Array Pathfinder) della CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), uno dei precursori dello SKA, il radiotelescopio di prossima generazione, nel quale verrà integrato fra qualche anno. ASKAP è dotato di un ampio campo visivo, di circa 60 volte le dimensioni della luna piena, e permette di ottenere immagini ad alta risoluzione. Ciò significa che i ricercatori possono cogliere i lampi radio veloci con relativa facilità e individuarne la locazione nelle galassie di origine con incredibile precisione.
Il professor Jean-Pierre Macquart ha dichiarato che il suo team aveva anche individuato la relazione tra la distanza di un lampo radio veloce e il modo in cui si espande mentre viaggia per l’universo. Si tratta di un’equivalente della legge di Hubble-Lemaitre, quella che dice che maggiore è la distanza di una galassia più velocemente si allontana, ma valida per i lampi radio veloci. La radiazione elettromagnetica di un lampo viene diffusa dalla materia barionica mancante anche se è estremamente rarefatta nello stesso modo in cui i colori della luce solare vengono separati in un prisma generando ritardi nelle varie lunghezze d’onda. L’insieme di queste informazioni ha permesso di misurare la densità dell’universo. L’immagine in basso (Cortesia ICRAR. Tutti i diritti riservati) illustra l’effetto del gas intergalattico sulle onde radio dei lampi radio veloci.
Il radiotelescopio ASKAP ha permesso di compiere un salto in avanti nello studio dei lampi radio veloci aumentando notevolmente la loro rilevazione. Lo SKA potrebbe rilevarne ancor di più rendendo questo metodo di misurazione della densità dell’universo relativamente facile da implementare con misurazioni multiple nel corso del tempo. Ciò permetterà di trovare ad esempio nubi intergalattiche non rilevabili con altri metodi.
