Rappresentazione artistica di un’eruzione da una magnetar. Crediti: Goddard Space Flight Center, Nasa
Era il 5 ottobre 2020 quando la sorgente Sgr 1935+2154, una particolare stella di neutroni nota come magnetar, posta a circa 30mila anni luce dalla Terra nella costellazione della Volpetta, ha diminuito in modo fulmineo la sua velocità di rotazione. Ma c’è dell’altro: dopo tre giorni dalla sua frenata, la magnetar ha iniziato ad emettere una serie di onde radio. Un dettaglio che ha fin da subito catturato l’attenzione degli astronomi, convincendoli ad avviare un’ulteriore indagine sulla natura di queste stelle e sul loro particolare comportamento.
Le magnetar sono un particolare tipo di stelle di neutroni, ovvero il residuo fortemente compatto di una stella di grande massa, caratterizzate dai campi magnetici più potenti dell’universo. Tipicamente la forza del campo magnetico terrestre ha un valore di poco inferiore a un gauss, mentre quella delle calamite che si attaccano sullo sportello del frigo si aggira sui 100 gauss. Ebbene, le magnetar hanno campi magnetici estremi: parliamo di un milione di miliardi di gauss. Inoltre, questi particolari corpi celesti fortemente magnetizzati emettono un’intensa radiazione X, ed è proprio misurando tali radiazioni che gli astronomi possono calcolare il periodo di rotazione di questi oggetti, valutando anche eventuali variazioni di velocità di rotazione. Mutamenti improvvisi all’interno della stella possono aumentare di colpo la loro rotazione, un fenomeno già noto e chiamato glitch. Molto più rari sono invece gli eventi opposti, ossia i bruschi rallentamenti rotazionali. Questi fenomeni, chiamati anti-glitch, non sono spiegabili dai cambiamenti che avvengono all’interno della stella.
Il nuovo studio guidato dai ricercatori della Rice University (Usa), basato sulle osservazioni X condotte dal satellite Xmm-Newton dell’Esa e da Nicer (Neutron Star Interior Composition Explorer) della Nasa, ha mostrato che l’improvviso rallentamento della magnetar Sgr 1935+2154 potrebbe essere stato causato da una frattura formatasi sulla superficie della stella, simile a un vulcano, proprio in prossimità del polo magnetico stellare. Tale rottura superficiale avrebbe espulso nello spazio un “vento” di particelle massicce che sarebbe la causa del rallentamento.
«Un forte e massiccio flusso di particelle emesso dalla stella per alcune ore potrebbe stabilire le condizioni ideali per diminuirne la velocità di rotazione», dice Matthew G. Baring, co-autore della ricerca pubblicata nei giorni scorsi su Nature Astronomy. Lo studio ha mostrato anche come il flusso di particelle potrebbe alterare i campi magnetici della stella, creando le condizioni adatte a spiegare le successive emissioni radio che sono state captate dal radiotelescopio cinese Fast, una parabola con un’apertura di cinquecento metri posta in una depressione naturale del terreno.
Ad oggi gli scienziati hanno visto solo una manciata di questo particolare tipo di magnetar, dette transient pulsed radio magnetars, e questa è la prima volta in cui si osserva un’emissione radio di una magnetar quasi contemporanea a un anti-glitch. Secondo i ricercatori, l’espulsione di particelle da parte della magnetar attraverso una frattura superficiale della stella potrebbe aver generato entrambi i fenomeni osservati in pochi giorni sulla magnetar: la brusca frenata nella rotazione e i forti impulsi radio. Se l’ipotesi fosse confermata, spiegherebbe lo strano comportamento di Sgr 1935+2154, gettando anche una nuova luce sul comportamento talvolta insolito di queste affascinanti stelle di neutroni.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Magnetar spin-down glitch clearing the way for FRB-like bursts and a pulsed radio episode”, di George Younes, Mattew G. Baring, et al.