Un’esplosione di onde radio durata appena pochi millisecondi, partita da una minuscola galassia quando l’Universo aveva soltanto 3 miliardi di anni, potrebbe fornire una risposta a uno degli enigmi più affascinanti dell’astrofisica moderna. Grazie al telescopio spaziale James Webb, un gruppo internazionale di astronomi è riuscito a individuare e studiare la galassia d’origine del lampo radio veloce più distante mai identificato, scoprendo caratteristiche completamente inattese che potrebbero finalmente chiarire quale fenomeno fisico sia responsabile di queste straordinarie emissioni di energia. La scoperta, descritta in uno studio pubblicato oggi, 8 ottobre 2026, sulla prestigiosa rivista scientifica Science, rappresenta un importante progresso nella comprensione dei cosiddetti Fast Radio Bursts (FRB), impulsi radio di brevissima durata che attraversano distanze cosmologiche immense prima di raggiungere gli strumenti terrestri.
Il risultato più sorprendente non riguarda soltanto la distanza del segnale, ma soprattutto la natura della galassia che lo ha prodotto. Contrariamente alle aspettative, gli astronomi hanno scoperto che il lampo proveniva da una piccola galassia nana, giovanissima e con un’intensa attività di formazione stellare, circa mille volte meno massiccia di quanto previsto. Questa caratteristica costituisce un indizio fondamentale: suggerisce che i misteriosi impulsi radio possano essere prodotti da oggetti astronomici che si formano rapidamente dopo la nascita delle stelle, senza attendere miliardi di anni. Tra i principali candidati emergono così le magnetar, particolari stelle di neutroni caratterizzate da campi magnetici estremamente intensi.
Cosa sono i Fast Radio Bursts, i misteriosi lampi radio che attraversano miliardi di anni luce
I lampi radio veloci sono stati scoperti per la prima volta nel 2007 e da allora rappresentano uno dei fenomeni più enigmatici osservati nell’Universo. Si manifestano attraverso emissioni improvvise di onde radio che durano appena pochi millisecondi, ma che possiedono una potenza sufficiente per essere rilevate anche dopo aver attraversato distanze di miliardi di anni luce. La loro origine rimane incerta soprattutto perché la maggior parte di questi eventi viene osservata una sola volta, senza che dalla stessa posizione celeste venga successivamente identificata un’altra emissione. Questa apparente imprevedibilità rende particolarmente complesso comprendere quali oggetti possano generarli e quali processi fisici siano coinvolti.
Le ipotesi elaborate negli anni comprendono differenti fenomeni estremamente energetici, ma nessuna spiegazione è stata ancora dimostrata in maniera definitiva. Come sottolinea Manisha Caleb, ricercatrice dell’Università di Sydney, in Australia, e prima autrice dello studio: “ciò che rende interessanti i lampi radio veloci è che non sappiamo cosa li generi. Abbiamo teorie su quali oggetti li producano, ma non abbiamo prove conclusive”. La possibilità di identificare con precisione la galassia da cui proviene un FRB diventa quindi essenziale. Conoscere l’ambiente cosmico in cui si verifica il fenomeno permette infatti di verificare quali meccanismi siano compatibili con l’età delle stelle, la struttura della galassia e la sua storia evolutiva.
Il segnale FRB 20240304B scoperto nel marzo 2024 dal radiotelescopio MeerKAT
La vicenda scientifica che ha condotto alla scoperta ha avuto inizio il 4 marzo 2024, quando gli astronomi del progetto MeerTRAP, utilizzando il radiotelescopio MeerKAT, hanno intercettato un improvviso impulso radio proveniente dallo spazio profondo. Il segnale è stato classificato con la sigla FRB 20240304B, una denominazione che identifica l’evento osservato in quella precisa data. Le prime analisi delle osservazioni radio indicavano che la sorgente si trovava a una distanza eccezionalmente elevata, probabilmente superiore a quella di qualsiasi altro lampo radio veloce individuato fino a quel momento. Per confermare il record era però necessario un passaggio decisivo: identificare la galassia ospite e misurarne la distanza. Gli scienziati erano riusciti a localizzare con grande precisione la regione del cielo dalla quale proveniva il segnale. Tuttavia, nonostante questa informazione, nemmeno i più grandi telescopi terrestri erano riusciti a osservare una galassia nella posizione individuata. Il problema era legato alla natura estremamente remota e debole della sorgente. La sua luce risultava troppo difficile da rilevare con gli strumenti utilizzati da Terra. A quel punto, gli astronomi hanno deciso di ricorrere alle straordinarie capacità del James Webb Space Telescope, il grande osservatorio spaziale sviluppato attraverso la collaborazione tra NASA, Agenzia Spaziale Europea (ESA) e Agenzia Spaziale Canadese (CSA).
James Webb individua una galassia risalente a 3 miliardi di anni dopo il Big Bang
La svolta è arrivata grazie a due strumenti scientifici installati a bordo del telescopio James Webb. La NIRCam, la fotocamera per il vicino infrarosso, ha permesso di individuare una debole galassia esattamente nella posizione dalla quale era stato rilevato il lampo radio. Successivamente, lo spettrografo NIRSpec, progettato per analizzare la luce nel vicino infrarosso, ha consentito agli astronomi di determinarne con precisione il redshift, o spostamento verso il rosso. Il valore misurato è risultato pari a 2,148, corrispondente a un’epoca in cui erano trascorsi soltanto 3 miliardi di anni dal Big Bang. Si tratta di un’informazione particolarmente significativa perché la maggior parte dei lampi radio veloci identificati fino a oggi proviene da fasi della storia cosmica molto più recenti, quando l’Universo aveva già attraversato miliardi di anni di evoluzione supplementare. Lo spostamento verso il rosso è uno dei principali strumenti attraverso cui gli astronomi ricostruiscono le distanze cosmologiche.
A causa dell’espansione dell’Universo, la lunghezza d’onda della luce che attraversa lo spazio aumenta progressivamente durante il viaggio. Quanto maggiore è il redshift, tanto più lontana nel tempo e nello spazio si trova generalmente la sorgente osservata. Per questo motivo, le osservazioni nell’infrarosso sono fondamentali per studiare le galassie più antiche e distanti: la luce originariamente emessa a lunghezze d’onda più corte viene progressivamente spostata verso la regione infrarossa dello spettro elettromagnetico. La capacità del James Webb di rilevare e analizzare queste emissioni ha reso possibile un risultato che i telescopi terrestri non erano riusciti a ottenere, consentendo di determinare non soltanto la distanza della galassia, ma anche le sue dimensioni e alcune delle sue principali caratteristiche fisiche.
La scoperta inattesa: una galassia nana mille volte meno massiccia del previsto
La vera sorpresa è emersa quando gli astronomi hanno esaminato le proprietà della galassia associata a FRB 20240304B. Fino a quel momento, gran parte delle galassie ospiti dei lampi radio veloci conosciuti era costituita da sistemi relativamente massicci, caratterizzati da un’importante attività di formazione stellare. Gli scienziati si aspettavano quindi di trovare una galassia già ben sviluppata, con una popolazione stellare numerosa e una struttura sufficientemente grande da ospitare i fenomeni responsabili di queste emissioni. Il James Webb ha invece rivelato una realtà completamente diversa: una piccola galassia nana, la cui massa è risultata circa mille volte inferiore alle aspettative.
“Pensavamo che sarebbe stata una galassia grande, ben formata e con molte stelle, e invece era una piccola galassia nana, anche se stava formando attivamente nuove stelle”, ha spiegato Manisha Caleb. L’eccezionalità del risultato è stata evidenziata anche da Ben Stappers, dell’Università di Manchester, nel Regno Unito, tra i coautori della ricerca. “La galassia ospite si distingue nettamente nell’intero campione di galassie che abbiamo. E sicuramente non era ciò che ci aspettavamo”, ha dichiarato lo scienziato. Stappers ha inoltre sottolineato il valore della collaborazione tra gli strumenti impiegati nella scoperta: “questa combinazione, che utilizza il progetto MeerTRAP sul telescopio MeerKAT per scoprire e localizzare questi lampi lontani e Webb per studiarne le galassie ospiti, è davvero entusiasmante”. L’identificazione di una galassia tanto piccola e giovane modifica il quadro delle possibili condizioni necessarie alla produzione di un lampo radio veloce, mostrando che questi eventi possono verificarsi anche in sistemi stellari molto diversi da quelli precedentemente osservati.
Una galassia giovanissima nata nell’epoca di massima formazione stellare dell’Universo
La galassia individuata dal James Webb appartiene a una fase particolarmente importante dell’evoluzione cosmica, conosciuta dagli astronomi come mezzogiorno cosmico. Con questa espressione viene indicato il periodo della storia dell’Universo durante il quale la formazione di nuove stelle raggiunse il proprio massimo. In quell’epoca, numerose galassie erano attraversate da un’intensa attività di trasformazione del gas in nuove popolazioni stellari, contribuendo in maniera decisiva alla costruzione delle strutture cosmiche osservabili oggi. Anche la piccola galassia associata a FRB 20240304B mostrava un’elevata attività di formazione stellare.
Le analisi del suo ritmo di produzione di nuove stelle suggeriscono che la maggior parte della popolazione stellare potrebbe essersi formata nell’arco di appena 30 milioni di anni. Su scala cosmologica, un intervallo del genere è estremamente breve. Questa informazione assume un valore decisivo nella ricerca delle sorgenti dei lampi radio veloci. Se una galassia composta prevalentemente da stelle così giovani è già in grado di produrre un FRB, significa che il fenomeno responsabile potrebbe svilupparsi rapidamente dopo la formazione delle stelle stesse. La scoperta suggerisce quindi che non sia necessariamente richiesto un lunghissimo periodo di evoluzione stellare prima che una galassia possa generare un impulso radio di questa natura.
Le magnetar diventano le principali indiziate: cosa sono e perché potrebbero generare i lampi radio
La giovane età della galassia ha importanti conseguenze per il dibattito scientifico sull’origine dei Fast Radio Bursts. Una delle ipotesi considerate dagli astronomi attribuisce questi eventi alla fusione di due stelle di neutroni. Le stelle di neutroni sono oggetti estremamente compatti che possono formarsi quando una stella massiccia conclude la propria evoluzione attraverso un’esplosione di supernova. In alcuni sistemi, due stelle di neutroni possono orbitare una attorno all’altra, avvicinandosi progressivamente fino a entrare in collisione. Questo processo, tuttavia, può richiedere miliardi di anni prima di raggiungere la fase finale della fusione. Se i lampi radio veloci fossero prodotti principalmente da tali collisioni, ci si aspetterebbe quindi di trovarli soprattutto in galassie più antiche, contenenti popolazioni stellari sufficientemente evolute.
La galassia identificata dal James Webb presenta invece caratteristiche che rendono questo scenario poco compatibile con il caso osservato. Un’altra ipotesi prevede che il fenomeno possa essere generato da una singola magnetar, una giovane stella di neutroni dotata di un campo magnetico di intensità eccezionale. Secondo questo modello, dopo l’esplosione di una stella massiccia come supernova, il residuo compatto potrebbe sviluppare condizioni capaci di produrre rapidamente potenti emissioni radio. Uno dei meccanismi proposti comprende fenomeni simili a veri e propri terremoti stellari, improvvise perturbazioni della struttura della stella di neutroni che potrebbero essere associate alla liberazione di energia. In questo scenario, non sarebbe necessario attendere miliardi di anni: un lampo radio veloce potrebbe verificarsi relativamente presto dopo la nascita della magnetar.
L’esistenza di un FRB in una galassia così giovane appare quindi particolarmente coerente con questa seconda possibilità. Manisha Caleb ha espresso chiaramente le implicazioni del risultato: “il nostro lavoro suggerisce che è molto improbabile che questo lampo radio veloce sia stato prodotto da una fusione”. La scoperta non costituisce ancora una dimostrazione definitiva dell’origine di tutti i lampi radio veloci, ma rappresenta un importante elemento a favore dei modelli che coinvolgono stelle di neutroni giovani e altamente magnetizzate.
Un risultato che mostra le capacità straordinarie del telescopio spaziale James Webb
Lo studio dimostra anche quanto sia importante combinare osservazioni effettuate con strumenti astronomici differenti. Il radiotelescopio MeerKAT ha permesso di intercettare l’impulso radio e determinarne la posizione, mentre il James Webb ha consentito di identificare una galassia troppo debole per essere osservata con i grandi telescopi terrestri impiegati nella ricerca. L’utilizzo della fotocamera NIRCam e dello spettrografo NIRSpec ha trasformato un segnale inizialmente privo di un’identificazione galattica in un evento astronomico di cui è possibile ricostruire l’ambiente d’origine. Un ruolo particolarmente rilevante è stato svolto dalla possibilità di ottenere una misura spettroscopica precisa della distanza, indispensabile per stabilire il primato dell’evento e collocarlo nella corretta fase della storia cosmica. “I nostri risultati mostrano ulteriormente le straordinarie capacità di Webb, grazie alle quali possiamo spingerci oltre i limiti di ciò che era possibile in precedenza”, ha dichiarato Themiya Nanayakkara, dell’Università di Sydney, coautore dello studio. La scoperta conferma così il valore delle osservazioni infrarosse nello studio delle sorgenti più remote e deboli dell’Universo, soprattutto quando devono essere associate a fenomeni transitori osservati attraverso altre regioni dello spettro elettromagnetico.
I lampi radio veloci come torce cosmiche: possono rivelare la materia invisibile nello spazio
L’importanza scientifica di FRB 20240304B non si esaurisce nell’individuazione della sua galassia d’origine. Un segnale radio proveniente da distanze così elevate rappresenta infatti anche uno strumento per studiare ciò che si trova lungo il percorso tra la sorgente e la Terra. Lo spazio che separa le galassie appare in gran parte vuoto, ma contiene materia distribuita in strutture cosmiche estremamente estese, molte delle quali risultano difficili da osservare direttamente. Quando un lampo radio attraversa queste regioni, le sue caratteristiche possono essere modificate dall’interazione con il materiale incontrato durante il viaggio. Il segnale conserva quindi informazioni preziose sulla distribuzione della materia presente lungo la sua traiettoria.
Xavier Prochaska, dell’Università della California a Santa Cruz, negli Stati Uniti, tra i coautori dello studio, ha illustrato questa proprietà attraverso un’efficace immagine. “Un lampo radio veloce è quasi come una torcia cosmica. Illumina tutto ciò che si trova lungo il suo percorso. Porta con sé l’impronta di tutto ciò che attraversa, quindi è possibile utilizzarlo per tracciare la ‘rete cosmica’, ossia la materia e le strutture altrimenti invisibili che incontra lungo il cammino”. La cosiddetta rete cosmica è l’insieme delle grandi strutture attraverso cui la materia si distribuisce nell’Universo. L’analisi degli impulsi radio permette di studiare indirettamente alcune delle regioni attraversate, trasformando questi brevissimi fenomeni energetici in strumenti di indagine sulla struttura del cosmo.
Il segnale ha attraversato due grandi strutture cosmiche prima di raggiungere la Terra
L’analisi di FRB 20240304B ha consentito agli astronomi di riconoscere nel segnale le tracce di due differenti strutture cosmiche incontrate durante il suo lunghissimo viaggio. La prima è un ammasso di galassie precedentemente sconosciuto, individuato attraverso un’impronta corrispondente a uno spostamento verso il rosso pari a 0,3. Questo valore equivale a una distanza di circa 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra. La seconda struttura è il celebre Ammasso della Vergine, un importante raggruppamento di galassie relativamente vicino alla Via Lattea, situato a circa 54 milioni di anni luce dal nostro pianeta. La presenza di entrambe le strutture ha lasciato una firma riconoscibile nelle osservazioni radio, dimostrando come un singolo evento transitorio possa contenere informazioni relative a regioni cosmiche molto differenti e separate da distanze enormi. Il risultato amplia il valore scientifico dei lampi radio veloci: oltre a costituire fenomeni la cui origine deve ancora essere chiarita, possono diventare sonde naturali per esplorare il mezzo intergalattico e ricostruire la distribuzione della materia nell’Universo. In questo senso, la grande distanza di FRB 20240304B rappresenta un vantaggio ulteriore, perché il segnale ha percorso una porzione particolarmente estesa dello spazio cosmico prima di arrivare ai radiotelescopi terrestri.
Il futuro della ricerca: nuovi lampi radio dalle profondità dell’Universo
Gli scienziati ritengono che la scoperta possa rappresentare l’inizio di una nuova fase nello studio dei Fast Radio Bursts più distanti. Secondo le valutazioni del gruppo di ricerca, il radiotelescopio MeerKAT potrebbe essere in grado di individuare e localizzare ogni anno diversi lampi radio veloci con uno spostamento verso il rosso superiore a 1,0. Si tratterebbe di eventi provenienti da epoche collocate oltre metà del percorso a ritroso verso l’inizio della storia dell’Universo. L’entrata in funzione di nuovi radiotelescopi e strumenti di osservazione potrebbe aumentare ulteriormente il ritmo delle scoperte, offrendo agli astronomi un numero crescente di sorgenti da analizzare e confrontare. Il contributo del James Webb continuerà a essere fondamentale soprattutto per identificare e caratterizzare le galassie ospiti più lontane, misurarne le distanze e ricostruirne le proprietà stellari. Disporre di un campione più ampio di galassie associate ai lampi radio veloci permetterà di verificare se il legame tra FRB, giovani popolazioni stellari e magnetar sia una caratteristica ricorrente oppure se esistano differenti meccanismi in grado di produrre emissioni simili.
Una nuova finestra sull’Universo primordiale e sull’origine delle esplosioni radio
L’identificazione della galassia ospite di FRB 20240304B stabilisce un nuovo riferimento per l’astronomia dei fenomeni radio transitori. Per la prima volta, il più distante lampo radio veloce conosciuto è stato associato a una galassia le cui caratteristiche sono state determinate grazie alle osservazioni infrarosse del James Webb, consentendo di collegare un evento energetico brevissimo alla storia evolutiva del sistema stellare che lo ha generato. La presenza di una galassia nana estremamente giovane, nella quale gran parte delle stelle potrebbe essersi formata nell’arco di appena 30 milioni di anni, costituisce un indizio rilevante a favore dell’ipotesi delle magnetar e rende meno probabile, per questo specifico evento, il meccanismo della fusione tra stelle di neutroni. Allo stesso tempo, l’identificazione delle impronte lasciate da due strutture cosmiche lungo il percorso del segnale dimostra che questi impulsi possono contribuire a ricostruire l’architettura dell’Universo su distanze di miliardi di anni luce. A quasi vent’anni dalla scoperta dei primi lampi radio veloci, la loro origine non è ancora stata dimostrata definitivamente. Ma l’osservazione di un fenomeno risalente a quando il cosmo aveva appena 3 miliardi di anni ha ristretto il campo delle possibili spiegazioni, mostrando come l’incontro tra radioastronomia e osservazioni infrarosse possa rivelare proprietà dell’Universo finora inaccessibili.