Il 24 maggio quattro telescopi europei hanno catturato lampi di onde radio da una stella di neutroni estrema nella nostra galassia. Crediti: Danielle Futselaar / artsource.nl
Per oltre un decennio, il fenomeno dei lampi radio veloci (Frb, dall’inglese fast radio burst) ha emozionato e disorientato gli astronomi. Questi lampi di onde radio straordinariamente luminosi ma estremamente brevi – della durata di pochi millisecondi – raggiungono la Terra da galassie distanti miliardi di anni luce.
Almeno questo è quello che si pensava fino all’aprile 2020, quando una di queste esplosioni è stata rilevata per la prima volta all’interno della nostra galassia, la Via Lattea, dai radiotelescopi Chime e Stare2. Il lampo inaspettato è stato ricondotto a una sorgente nota, a soli 25mila anni luce dalla Terra nella costellazione della Volpetta, e scienziati di tutto il mondo hanno coordinato i loro sforzi per seguire la scoperta.
A maggio, un team di scienziati guidato da Franz Kirsten, della Chalmers University of Technology, ha puntato quattro dei migliori radiotelescopi europei verso la sorgente incriminata, nota come Sgr 1935+2154. I loro risultati sono stati pubblicati ieri sulla rivista Nature Astronomy.
«Non sapevamo cosa aspettarci. I nostri radiotelescopi raramente erano stati in grado di vedere lampi radio veloci e questa sorgente sembrava essere qualcosa di completamente nuovo», ricorda Mark Snelders, membro del team dell’Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Università di Amsterdam.
I quattro radiotelescopi – uno nei Paesi Bassi, uno in Polonia e due presso l’Osservatorio spaziale Onsala in Svezia – dopo la scoperta del primo lampo, hanno monitorato la sorgente ogni notte, per più di quattro settimane, per un totale di 522 ore di osservazione. Finché la sera del 24 maggio il team ha finalmente avuto la sorpresa tanto cercata. Alle 23:19 ora locale, il telescopio Westerbork nei Paesi Bassi, l’unico del gruppo in quel momento in servizio, ha colto un segnale drastico e inaspettato: due brevi lampi, ciascuno lungo un millisecondo ma distanziati di 1.4 secondi.
Kenzie Nimmo, membro del team, commenta così la scoperta: «Abbiamo visto chiaramente due raffiche, estremamente ravvicinate nel tempo. Come il flash visto dalla stessa sorgente il 28 aprile – simile ai lampi radio veloci che avevamo visto dall’universo lontano, solo più debole. Le due esplosioni che abbiamo rilevato il 24 maggio erano ancora più deboli».
Gli scienziati pensano si tratti di una nuova, forte evidenza che collega i lampi radio veloci con le magnetar. Come le sorgenti più distanti di lampi radio veloci, anche Sgr 1935+2154 sembra produrre lampi a intervalli casuali e su un enorme intervallo di luminosità. «I lampi più luminosi di questa magnetar sono almeno dieci milioni di volte più luminosi di quelli più deboli. Ci siamo chiesti se questo può essere vero anche per sorgenti di lampi radio veloci al di fuori della nostra galassia. Se così fosse, allora le magnetar nell’universo stanno creando fasci di onde radio che potrebbero continuamente incrociare il cosmo – e molti di questi potrebbero essere alla portata di telescopi di piccole dimensioni come il nostro», ipotizza il membro del team Jason Hessels.
Le stelle di neutroni sono i resti piccoli ma estremamente densi lasciati da stelle morenti di massa pari a circa otto volte la massa del Sole, quando esplodono come un supernove. Per 50 anni gli astronomi hanno studiato queste stelle di neutroni (o pulsar) che con la regolarità di un orologio svizzero emettono impulsi di onde radio e altre radiazioni. Si ritiene che tutte le pulsar abbiano forti campi magnetici, ma le magnetar sono i magneti più potenti conosciuti nell’universo, caratterizzate da campi magnetici centinaia di migliaia di miliardi di volte più forte di quello del Sole.
L’Ossala Space Observatory è la struttura nazionale svedese per la radioastronomia. L’osservatorio fornisce ai ricercatori attrezzature per lo studio della terra e del resto dell’universo. A Onsala, 45 km a sud di Göteborg, gestisce quattro radiotelescopi e una stazione del telescopio internazionale Lofar. Partecipa inoltre a diversi progetti internazionali. L’osservatorio è ospitato dal Dipartimento di Spazio, Terra e Ambiente presso la Chalmers University of Technology ed è gestito per conto del Consiglio svedese della ricerca. Crediti: Magnus Falck/Chalmers University of Technology
Il team intende continuare a monitorare Sgr 1935+2154 e altre magnetar vicine, nella speranza di riuscire a capire come queste stelle estreme producano le loro brevi esplosioni di radiazioni.
Gli scienziati hanno presentato molte idee su come vengano prodotti questi lampi radio veloci e Franz Kirsten, astronomo dell’Ossala Space Observatory, Chalmers University of Technology, che ha guidato il progetto, è molto fiducioso del fatto che il ritmo di comprensione della fisica alla base dei lampi radio veloci continui di gran passo: «I fuochi d’artificio di questa fantastica magnetar a noi vicina, ci hanno fornito indizi entusiasmanti su come potrebbero essere generati i lampi radio veloci. Le esplosioni che abbiamo rilevato il 24 maggio potrebbero indicare un drammatico disturbo nella magnetosfera della stella, vicino alla sua superficie. Altre possibili spiegazioni, come onde d’urto più lontane dalla magnetar, sembrano meno probabili, ma sarei lieto di essere smentito. Qualunque siano le risposte, possiamo aspettarci nuove misurazioni e nuove sorprese nei mesi e negli anni a venire».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Detection of two bright radio bursts from magnetar SGR 1935 + 2154” di Kirsten, M. P. Snelders, M. Jenkins, K. Nimmo, J. van den Eijnden, J. W. T. Hessels, M. P. Gawroński e J. Yang