E’ complicato svelare i segreti del cosmo, soprattutto se si mette d’impegno per continuare a stupirci. Questo pensiero deve aver colto anche il team di ricercatori australiani e italiani che è casualmente incappato in una strana nube cosmica dalle sorprendenti sembianze di una medusa. E’ successo mentre osservavano l’ammasso di galassie Abell 2877 con il radiotelescopio Murchison Widefield Array (MWA) in Australia. L’osservazione è durata 12 ore ed è stata effettuata a cinque diverse frequenze radio, tra gli 87.5 e i 215.5 MegaHertz. Poi, la sorpresa.

“Abbiamo guardato i dati, mentre abbassavamo la frequenza” racconta l’autore dello studio Torrance Hodgson, PhD alla Curtin University presso l’ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research) di Perth. “Così ci siamo accorti che stava emergendo una struttura fantasmagorica somigliante a una medusa“. La medusa composta di plasma, ovvero gas ionizzato, appare nel cielo grande un terzo di come ci appare la Luna, quindi piuttosto grande.

Stupiti da quella presenza estranea, gli scienziati hanno provato a verificarne il comportamento a diverse frequenze. Nel range delle frequenze radio FM, fino a un centinaio di MHz, la nube cosmica era luminosa, ma scompariva quanto si portava la frequenza a 200 MHz. “Nessuna emissione extragalattica è mai stata vista scomparire così velocemente” spiega Hodgson, sconcertato. Un comportamento anomalo che garantisce un vero e proprio record a questa strana “medusa cosmica”. E che rende difficile studiarla, perché può essere vista solo con radiotelescopi sensibili a frequenze radio molto basse. Sarà il gigantesco radiotelescopio SKA (Square Kilometre Array), di cui MWA è precursore, a darci maggiori informazioni riguardo questa particolare struttura di gas ionizzato.

Come si è formata la medusa cosmica

Fenomeni di questo tipo stupiscono sempre, in un Universo che si presenta a noi al passato e non al presente. Capire quali processi abbiano dato vita a particolari strutture cosmiche è un compito arduo, basato su modelli teorici che spesso vengono messi a dura prova. In particolar modo, non è stato semplice per Hudgson e colleghi dare una spiegazione al rage molto ristretto di frequenze radio entro il quale la strana nube a forma di medusa era visibile.

I ricercatori hanno dovuto prendere in considerazione l’archeologia cosmica, ovvero lo studio della radiazione fossile presente nell’Universo.

Hodgson spiega:

“La nostra teoria è che circa 2 miliardi di anni fa una manciata di buchi neri supermassicci provenienti da diverse galassie abbiamo rigettato nel cosmo dei potenti getti di plasma. Questo plasma si è diradato ed è rimasto dormiente. Poi di recente sono accadute due cose: il plasma ha iniziato a mescolarsi, proprio mentre un’onda d’urto non troppo intensa stava attraversando il sistema.”

Quest’onda d’urto teorizzata dai ricercatori avrebbe riacceso il plasma, per un tempo breve ma sufficiente a rendere luminosi la testa e i tentacoli della medusa che sono stati osservati. Questo spiegherebbe il breve intervallo di frequenze radio a cui il fenomeno è rivelabile. Ma come fare a studiarlo se è necessaria una sensibilità così alta?

Quali possibilità ci darà lo Square Kilometre Array

“La maggior parte dei radio telescopi non permettono di osservare a frequenze così basse” considera Hodgson. “Questo per il loro design, ma anche per il posto in cui si trovano”.

E’ stata una fortuna che gli scienziati stessero utilizzando proprio il MWA, radiotelescopio provvisorio che si trova al CSIRO’s Murchison Radio-Astronomy Observatory nell’Australia occidentale. Il MWA è molto versatile e dotato di un campo visivo molto ampio. Inoltre, è stato scelto per ospitare le antenne a basse frequenze dello Square Kilometre Array, il doppio radiotelescopio in costruzione in Australia e in Africa. Al termine dei lavori, esso consentirà agli astronomi di monitorare il cielo con dettagli senza precedenti.

Dobbiamo aspettarci altre meduse cosmiche?

L’altissima sensibilità di SKA permetterà di sondare il cosmo in profondità, per investigare le sue peculiarità più sorprendenti. Sicuramente saprà dare ai ricercatori delle risposte sul comportamento della radiazione fossile presente nell’Universo, sul rimescolamento del gas ionizzato e sulla presenza di particolari strutture come la strana medusa cosmica identificata dal team di Hodgson.

La professoressa M. Johnston-Hollitt, supervisore di Hodgson e co-autrice dello studio, conferma che SKA consentirà una visione senza precedenti sull’Universo a basse frequenze. “Siamo costruendo uno strumento che potrà registrare la storia evolutiva delle onde radio nel nostro Universo. Ci mostrerà le prime stelle e galassie, arrivando fino ai giorni nostri”. Lì fuori, da qualche parte e in qualche epoca molto lontana dal nostro presente, potrebbero esserci molte altre meduse cosmiche che aspettano solo di essere rivelate. Questa scoperta non è che il preludio di quelle che ci attendono nel prossimo futuro.

Lo studio completo, pubblicato su The Astrophysical Journal, può essere trovato qui: Ultra steep-spectrum radio “Jellyfish” uncovered in A2877.

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