Vi è mai capitato di sfogliare vecchi album fotografici e notare per la prima volta un dettaglio interessante dietro alla figura immortalata in primo piano? Magari una persona sullo sfondo del gruppo che sorride davanti alla fotocamera, o un volto incorniciato in una foto posata sul ripiano accanto alla televisione. Qualcosa di affascinante, discreto ma visibile, che nessuno aveva mai notato prima. Ora immaginate di fare lo stesso su scala cosmica.
È così che è stata scoperta una potente esplosione proveniente da un misterioso oggetto al di fuori della nostra galassia. È passata inosservata per anni all’interno di un vasto archivio di osservazioni del Chandra X-ray Observatory della Nasa, prima di essere riportata alla luce in un nuovo articolo pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
La “notevole” esplosione cosmica Xrt 200515 osservata dal Chandra X-ray Observatory della Nasa. Crediti: Steven Dillmann
«Utilizzando un approccio innovativo di apprendimento automatico, abbiamo esaminato oltre 20 anni di osservazioni d’archivio del Chandra X-ray Observatory della Nasa e abbiamo scoperto un notevole e potente lampo di raggi X proveniente da un oggetto sconosciuto al di fuori della nostra galassia, che era passato inosservato per anni all’interno del vasto archivio di Chandra – un vero e proprio evento da ago nel pagliaio».
Il 15 maggio 2020, mentre Chandra osservava i resti di una stella esplosa nella Grande Nube di Magellano (una piccola galassia vicina alla Via Lattea), ha accidentalmente catturato un lampo di raggi X luminoso ed estremamente veloce proveniente da un oggetto sconosciuto. Questo lampo è apparso e scomparso nel giro di pochi secondi, e all’epoca è passato inosservato, finendo in “un cassetto”.
A differenza degli approcci tradizionali, il metodo di apprendimento automatico utilizzato nel nuovo studio è riuscito a scoprire il cosiddetto transiente veloce extragalattico a raggi X (Fxt), che i ricercatori hanno chiamato Xrt 200515 in riferimento al giorno in cui è stato rilevato da Chandra.
«Questo lampo cosmico è particolarmente interessante per le sue caratteristiche insolite, diverse da tutti gli altri Fxt extragalattici rilevati in precedenza da Chandra», dice Steven Dillmann della Stanford University. «Ha prodotto un burst iniziale incredibilmente energetico che è durato solo 10 secondi, mentre altri sono durati minuti o ore. A questo è seguito un afterglow più lungo e meno energetico, della durata di pochi minuti».
La curva di luce (quantità di fotoni ricevuti dal luogo del burst nel tempo) di Xrt 200515, che mostra l’intensità e la velocità del burst. Crediti: Steven Dillmann
Poiché né Chandra né altri telescopi hanno mai registrato la sorgente prima o dopo questa esplosione, la sua vera natura rimane ignota. I ricercatori ritengono che potrebbe trattarsi del primo X-ray burster mai scoperto nella Grande Nube di Magellano. Si tratta di sistemi che coinvolgono due stelle: una stella di neutroni e una normale stella compagna che le orbita attorno. La potente forza di gravità della stella di neutroni attira il gas dalla compagna e quando sulla sua superficie si accumula una quantità di gas sufficiente, si innesca una massiccia esplosione termonucleare che rilascia un’intensa emissione X.
Secondo un’altra teoria, potrebbe trattarsi di un raro e gigantesco brillamento proveniente da una lontana magnetar, una stella di neutroni con campi magnetici estremamente forti. Questi brillamenti sono tra gli eventi più esplosivi del cosmo e rilasciano un’enorme quantità di raggi gamma in un tempo molto breve. Se Xrt 200515 fosse la controparte a raggi X di un evento di questo tipo, sarebbe il primo brillamento di una magnetar gigante osservato a questi livelli di energia a raggi X.
L’ultima spiegazione proposta dai ricercatori è che potrebbe trattarsi di un tipo di esplosione cosmica sconosciuta che potrebbe rivelare nuove conoscenze sull’universo.
«Questa scoperta ci ricorda che lo spazio è dinamico e in continua evoluzione, con fenomeni emozionanti che si verificano costantemente», conclude Dillmann. «Dimostra anche il valore dell’uso dell’intelligenza artificiale per le scoperte scientifiche nei dati astronomici d’archivio: potrebbero esserci innumerevoli altre scoperte che aspettano di essere trovate nelle osservazioni che abbiamo già fatto».
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Representation learning for time-domain high-energy astrophysics: Discovery of extragalactic fast X-ray transient XRT 200515” di Steven Dillmann, Juan Rafael Martínez-Galarza, Roberto Soria, Rosanne Di Stefano, Vinay L Kashyap