Il tracciamento dei Lampi Radio Veloci è oggi in tempo reale

Il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (o CHIME) è un radiotelescopio canadese che recentemente è stato modificato per la ricerca dei Lampi Radio Veloci, uno dei misteri cosmici ancora irrisolti. Il sistema ideato è risultato talmente efficiente che la mole di dati in arrivo necessità di nuove modalità di analisi per sfruttare al meglio tutte le informazioni.

Situato nella valle di Okanagan fuori Penticton, nella Columbia Britannica, c’è un enorme osservatorio radiofonico dedicato all’osservazione dei fenomeni radio cosmici. Si chiama Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un radiotelescopio parabolico cilindrico che assomiglia a quello che gli snowboarder chiamerebbero un “half-pipe”. In origine, l’osservatorio aveva lo scopo di rilevare le onde radio emesse dall’idrogeno neutro nell’Universo primordiale ma oggi viene utilizzato per altri obiettivi, come il rilevamento e lo studio dei lampi radio veloci (in inglese fast radio burst, o FRB).

Da quando è diventato operativo gli scienziati di CHIME sono stati impegnati a selezionare diversi terabyte di dati per individuare segnali di FRB e, con grande sorpresa, spesso ne sono stati trovati molti in un solo giorno. Per aiutare quindi questa complicata analisi dei dati e coordinare gli sforzi di CHIME con altre strutture in tutto il mondo, gli scienziati della McGill University hanno sviluppato un nuovo sistema ideato per condividere l’enorme quantità di dati generati da CHIME.

Il primo FRB, denominato “Lorimer Burst”, venne rilevato nel 2007 dall’astronomo Duncan Lorimer della West Virginia University e dai suoi colleghi utilizzando il Parkes Radio Telescope. Da allora, questi impulsi radio transitori che spesso durano pochi millisecondi sono stati fonte di mistero e studio per gli astronomi. Prima che CHIME diventasse operativo nel 2018, gli astronomi avevano rilevato solo poche dozzine di FRB ma da allora, CHIME ha già rilevato oltre 1000 segnali!

La potenza di CHIME

Nonostante la raccolta di questo crescente catalogo di eventi, c’è ancora molto dibattito su ciò che causa gli FRB. Parte di ciò che rende CHIME così efficace è che per monitorare ogni giorno ampie fasce del cielo settentrionale non si basa su componenti mobili, ma sulla rotazione terrestre. In combinazione con il suo ampio campo visivo e la gamma di copertura in frequenza, CHIME è uno strumento quasi ideale per trovare e studiare FRB.

Ma essere così adatti allo studio dei Lampi Radio Veloci comporta molta responsabilità e duro lavoro.

Le osservazioni quotidiane di CHIME possono produrre fino a un terabyte di dati grezzi al giorno, richiedendo un gruppo di ricercatori e molta potenza di calcolo per analizzarli alla ricerca di possibili segnali. Inoltre, poiché la maggior parte degli FRB dura solo pochi millisecondi e non si ripete nel tempo, è molto difficile per altri osservatori addestrare i propri strumenti a riconoscere una sorgente prima che scompaia.

Ma con il nuovo sistema di condivisione dei dati in atto, i dettagli di ciascun FRB possono essere inviati agli osservatori di tutto il mondo in tempo reale.

Questo sistema è noto come CHIME/FRB VOEvent Service, ed è stato sviluppato dagli scienziati della McGill University (Montreal, Quebec). Il sistema si basa sul linguaggio standardizzato Virtual Observatory Event (VOEvent) utilizzato dal 2006 per segnalare eventi astronomici transitori come supernove, microlensing gravitazionale e lampi di raggi gamma (GRB). 

Il CHIME/FRB consentirà agli astronomi di addestrare i loro strumenti sulle fonti degli FRB e raccogliere ulteriori indizi che aiuteranno a svelare questo mistero. L’enorme volume di dati che CHIME/FRB genera e il gran numero di nuovi FRB rilevati ogni giorno sono una miniera d’oro per una comunità desiderosa di puntare ogni tipo di telescopio esistente verso il prossimo FR.

Il sistema è dunque in linea con una delle più grandi risorse che gli astronomi hanno oggi: la condivisione delle informazioni tra le strutture in tutto il mondo e rappresenta inoltre un passo fondamentale verso la mobilitazione delle risorse della comunità di ricerca internazionale in modo che i dati generati dal progetto CHIME/FRB possano essere sfruttati in pieno. È anche coerente con l’obiettivo del team del progetto CHIME/FRB di rendere tutti i dati CHIMA accessibili al pubblico in modo che altri osservatori possano condurre studi di follow-up con ritardi minimi.

Da quando CHIME/FRB ha iniziato a funzionare nel 2018, è stato un po’ come cercare di bere da una manichetta antincendio in termini di quantità di dati in arrivo. Semplicemente è impossibile riuscire a estrarre tutte le informazioni e c’è bisogno dell’aiuto di tutti.

Gli sviluppatori del CHIME/FRB VOEvent Service sottolineano che chiunque abbia accesso a un telescopio in grado di puntare il cielo a nord sarà in grado di utilizzare le notifiche inviate dal sistema per effettuare osservazioni successive degli FRB rilevati da CHIME.

Riferimenti:

• https://www.universetoday.com/153973/fast-radio-bursts-can-now-be-tracked-in-real-time