Questa illustrazione mostra che il campo magnetico di una pulsar (blu) crea fasci di radiazione stretti (magenta). Credito immagine: NASA
Come si rileva un'increspatura nello spazio-tempo stesso? Bene, hai bisogno di centinaia di orologi di precisione distribuiti in tutta la galassia e il telescopio a raggi gamma Fermi ha dato agli astronomi un nuovo modo per trovarli.
Gli 'orologi' in questione sono in realtà pulsar al millisecondo, stelle di materia ultradensa delle dimensioni di una città e ammassate dal sole che ruotano centinaia di volte al secondo. A causa dei loro potenti campi magnetici, le pulsar emettono la maggior parte della loro radiazione in fasci strettamente focalizzati, proprio come un faro. Ogni rotazione della pulsar corrisponde a un 'impulso' di radiazione rilevabile dalla Terra. La velocità con cui pulsano al millisecondo è estremamente stabile, quindi servono come alcuni degli orologi più affidabili dell'universo.
Gli astronomi osservano le minime variazioni nei tempi delle pulsar millisecondi che potrebbero suggerire che lo spazio-tempo vicino alla pulsar viene distorto dal passaggio di un'onda gravitazionale. Il problema è che per effettuare una misurazione affidabile sono necessarie centinaia di pulsar e fino a poco tempo fa erano estremamente difficili da trovare.
'Probabilmente abbiamo trovato molto meno dell'uno percento delle pulsar al millisecondo nella Via Lattea', ha affermato Scott Ransom del National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
I dati del telescopio spaziale a raggi gamma Fermi, che ha iniziato a raccogliere dati nel 2008, hanno cambiato il modo in cui vengono rilevate le pulsar al millisecondo. Il telescopio Fermi ha identificato centinaia di sorgenti di raggi gamma nella Via Lattea. I raggi gamma sono fotoni ad alta energia e vengono prodotti vicino a oggetti esotici, comprese pulsar millisecondi.
'I dati di Fermi erano come una mappa del tesoro sepolto', ha detto Ransom. “Utilizzando i nostri radiotelescopi per studiare gli oggetti localizzati da Fermi, abbiamo trovato pulsar di 17 millisecondi in tre mesi. Le ricerche su larga scala avevano impiegato 10-15 anni per trovarne così tante».
Ransom e il collaboratore Mallory Roberts di Eureka Scientific hanno utilizzato il Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) della National Science Foundation per trovare otto delle 17 nuove pulsar.
In questo momento gli astronomi hanno appena appena sufficienti pulsar di millisecondi per effettuare un rilevamento convincente di onde gravitazionali, ma con Fermi che aiuta a identificare più pulsar, le probabilità di rilevare queste increspature nello spazio-tempo sono in costante aumento.
Ransom e Roberts hanno annunciato oggi le loro scoperte alla riunione dell'American Astronomical Society a Washington, DC.