24 Feb 2022 Un Misterioso Lampo Radio da Messier 81
Gli astronomi hanno individuato la più vicina sorgente extragalattica di un lampo radio veloce, un imprevedibile impulso radio di brevissima durata ed estremamente energetico. L’enigmatico evento proviene da un ammasso globulare in orbita attorno alla galassia Messier 81, a circa 12 milioni di anni luce da noi.
Oltre un decennio fa un potente lampo di emissione radio della durata di pochi millisecondi proveniente dallo spazio profondo lasciò perplessi gli astronomi. I lampi radio veloci (fast radio burst, FRB) sono tra i fenomeni più enigmatici dell’Universo. In un battito di ciglia, nell’ordine temporale del millisecondo, questi misteriosi eventi irradiano incredibili quantità di energia, in alcuni casi superiore a quella emessa da 500 milioni di Soli, e sono individuabili solo in banda radio. Il rapido impulso radio appena scoperto, chiamato FRB 20200120E, si è verificato probabilmente in un ammasso globulare, un denso raggruppamento di stelle molto vecchie in orbita attorno ad una galassia. Non è il luogo in cui gli astronomi si aspettano la presenza del tipo di stelle che si ritiene siano sorgenti dei FRB. La scoperta suggerisce un meccanismo di formazione differente per queste stelle e che i lampi radio veloci possano emergere da una gamma di ambienti cosmici più varia del previsto.
Analizzando la struttura generale dei FRB, gli astronomi hanno ipotizzato una serie di possibili sorgenti, le più probabili delle quali sono oggetti compatti come le magnetar, stelle di neutroni in rapida rotazione, caratterizzate da immensi campi magnetici, centinaia di volte più potenti rispetto a quelli usuali. Nel 2020 venne individuato un lampo radio veloce all’interno della Via Lattea, emesso da una magnetar ( l’articolo relativo a questo link https://bit.ly/3jvNbxP ). Le stelle di neutroni sono nuclei collassati derivanti dalla morte esplosiva di una stella massiccia: sono piccole ed estremamente dense con una massa pari a 2 volte quella del Sole racchiusa in una sfera del diametro di circa 20 chilometri.
Il lampo radio veloce oggetto dello studio è particolare, perché appartiene alla categoria elitaria dei lampi che si sono ripetuti più di una volta. Grazie a questa caratteristica, gli astronomi sono stati in grado di individuare più facilmente la regione di cielo da cui è giunto fino a noi. Analizzando le proprietà del segnale, il team ha dedotto che il lampo ha viaggiato per una distanza relativamente breve, a partire da una sorgente nella galassia Messier 81, a circa 12 milioni di anni luce da noi. Più precisamente, i ricercatori ritengono che il segnale provenga da un oggetto all’interno di un ammasso globulare nella galassia. Per studiare la sorgente con elevata risoluzione e sensibilità, il team ha utilizzato i dati combinati dei telescopi dell’European VLBI Network (EVN), formato da 12 antenne radio diffuse in vari paesi del mondo. Inoltre, sono state effettuate osservazioni con vari altri telescopi, tra cui il Very Large Array (VLA) in New Mexico, USA.
Gli ammassi globulari sono compatti gruppi di stelle solitamente molto antiche, di piccola massa, mentre le stelle di neutroni si formano a partire da stelle molto massicce e di vita breve. Gli astronomi non si aspettano generalmente di individuare giovani stelle di neutroni in un ammasso globulare. Tuttavia, negli ammassi globulari sono già state individuate stelle di neutroni in rapida rotazione note come pulsar millisecondo: dal momento che nel centro di questi ammassi le stelle sono molto ravvicinate tra loro, è possibile che alcune di esse collidano, producendo stelle più grandi e oggetti come stelle di neutroni e binarie a raggi X.
Le binarie a raggi X sono formate da una stella in orbita ravvicinata a un oggetto compatto, come un buco nero, una stella di neutroni o una nana bianca, che sottrae materiale dalla stella. Una nana bianca che sottrae materiale da una stella compagna può acquisire una massa sufficiente per collassare in stella di neutroni. Qualsiasi sia la sorgente del segnale, FRB 20200120E può rivelarci nuove informazioni per risolvere il mistero, dal momento che i lampi radio veloci ripetuti rappresentano una rara opportunità per sondare in dettaglio questi enigmatici segnali. Lo studio è pubblicato su Nature.
Nell’immagine rappresentazione artistica dell’ammasso globulare (a sinistra) vicino alla galassia a spirale Messier 81, da cui si ritiene provenga il lampo radio
Credit: ASTRON/Daniëlle Futselaar, artsource.nl
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