Spazio, la scienziata sarda e il cielo in una stanza: "Quei segnali misteriosi captati in smart working"

Tre velocissimi lampi radio captati alla più bassa frequenza mai registrata in assoluto. La provenienza è una galassia nella costellazione di Cassiopea, il mezzo è il radiotelescopio di San Basilio, sull'altopiano Pranu'e sanguini, nel Gerrei, sud-est della Sardegna. Il record - a 327 megahertz - è stato raggiunto dal gruppo di ricerca dell'Inaf (Istituto nazionale di astrofisica di Cagliari): otto scienziati, tra cui tre donne. Tra loro Maura Pilia, 39 anni, che ha poi coordinato lo studio sui Fast Radio Burst (FRB, Lampi radio veloci) pubblicato dalla rivista The Astrophysical Journal. L'astronoma è un cervello (sardo) di ritorno: laurea a Bologna, un dottorato a Como, tre anni nei Paesi Bassi.

Cosa sono questi segnali Frb e perché sono così importanti per l'astronomia contemporanea?
"Si tratta di fenomeni recenti, captati - per ora solo con le onde radio - dal 2007 ma a frequenze alte, pari 1500 megahertz. Da allora è caccia delle sorgenti astrofisiche, in tanti hanno deciso di dedicarvi i loro studi. Fino al 2017, in dieci anni, ne sono stati registrati appena venti e sono stati creati dei modelli. Diciamo che ci sono state più teorie che osservazioni. Poi, grazie al Chime (un radiotelescopio canadese fisso puntato sul cielo) c'è stato un discreto avanzamento, e si è arrivati a circa un centinaio. Si è scoperto che sono ripetitivi, si attivano e si spengono, anche se non tutto prevedibili. Lì è stata individuata la sorgente FRB180916.J0158+65, la più vicina a noi, la stessa che abbiamo monitorato. Ed è sempre in Canada che si è registrata la frequenza più bassa finora, pari a 400 megahertz, che abbiamo poi superato con i nostri 327".

Ecco, da dove arrivano questi segnali? Da quali oggetti cosmici?
"Negli anni, come detto, sono stati costruiti modelli e teorie: le più disparate: dalle stelle di neutroni ai buchi neri, fino agli alieni. Diciamo che l'ipotesi più plausibile ora è che arrivino, probabilmente, dalle magnetar (ossia stelle di neutroni con campi magnetici fortissimi). Si tratta di oggetti estremi che producono esplosioni enormi (molto più delle nucleari) che durano appena qualche millesimo di secondo. La registrazione alla bassa frequenza del segnale conferma questo ma smentisce il fatto che ci debba essere una grossa supernova attorno, potrebbe esserci alla nascita ma non è detto che resti".

Come siete riusciti?
"A fine gennaio abbiamo saputo che la nostra sorgente si sarebbe attivata per una settimana a partire dal 20 febbraio, era necessario quindi pianificare il lavoro dei radiotelescopi e anche dei telescopi non solo terrestri. Otto strumenti sono stati puntati: oltre a quello sardo, quello emiliano di Medicina, il telescopio Galileo alla Canarie, quello di Asiago e altro quattro dallo spazio. Un lavoro di coordinamento e di squadra soprattutto italiano. L'Srt (Sardinia radio telescope) non è sempre disponibile, ma siamo riusciti a utilizzarlo per la settimana X. Turni su turni a staffetta - con i nostri orari pazzi - per l'osservazione e poi la rielaborazione dei dati".

Quando avete registrato il segnale?
"È successo una domenica pomeriggio, il 23 febbraio, appena tre giorni dopo l'inizio della campagna. Avevo lasciato mia figlia di un anno e mezzo alla festa di carnevale a Villasalto, nel paese dei nonni, e sono corsa al radiotelescopio. Appena lanciato il programma con dati molto pesanti, ho visto le tre esplosioni. I nostri lampi, quelli che cercavamo. Erano stati registrati a una frequenza mai così bassa, il nostro record. Sono stati registrati il primo giorno, alla prima ora. Una sorpresa ed emozione incredibile, ho subito scritto al gruppo e in meno di cinque minuti tutti avevano già risposto. Anche questo sarà interessante da studiare, il perché della registrazione iniziale anche se l'osservazione è poi proseguita. Il processo di analisi è stato poi incredibilmente rapido, nonostante sia stato in smart working per via dell'emergenza Covid19 e le esigenze familiari, dei bimbi a casa... In un mese abbiamo scritto l'articolo di venti pagine, in due è stato pubblicato. Anche questo un record".

Come è stato possibile studiare i misteri della galassia in smart working, da casa?
"Alla base del nostro successo di certo una buona connessione: dopo aver sistemato i dati c'è stata un'assoluta e continua condivisione con tutti. Da Cagliari, dove vivo, fino a Roma, e in California. Usavamo le videoconferenze, mail, telefonate fino alle chat più comuni come Whatsapp, anche noi abbiamo un gruppo di lavoro dedicato. Le difficoltà sono state le stesse di tutti, con i bimbi a casa... Ma è stata un'esperienza positiva, si può fare. Anche se è vero che manca quel contatto diretto, e l'immediatezza dello scambio con il collega appena ti balena un'idea in testa".

Come è arrivata al coordinamento di questo progetto?
"Arrivo da un campo diverso, prima studiavo soprattutto le pulsar. Poi ho iniziato a interessarmi agli Frb. Ammetto di esser io ad averli portati in Sardegna con un po' di testardaggine, sono miei i primi progetti qui - grazie anche alla mia precedente esperienza in Olanda. Ho pensato: "Voglio seguirlo. Perché non farlo direttamente qui?", e così è stato. Diciamo che ho convertito poi il gruppo, si sono appassionati tutti, ora anche un dottorando che fa esclusivamente questo. Le mie primissime osservazioni sono del 2018, un anno straordinario in cui sono diventata pure mamma. Poi ho dovuto un po' sospendere le collaborazioni, ma poi direi che abbiamo recuperato".

E ora? La prossima sfida?
"Aver abbassato la frequenza è stato grosso passo avanti, era un salto nel buio senza alcuna certezza. Ora stiamo già pensando al prossimo lavoro, un nuovo sforzo: il coordinamento con i telescopi (onde visibili, x e gamma) per tentare di 'vederè il segnale anche da altri punti di vista. Ci avevamo già provato ma con tanti imprevisti, come il meteo. Siamo pronti a fare il tentativo con cinque strumenti..."