Registrati segnali radio provenienti da una stella di neutroni

L’identificazione della fonte di un segnale radio veloce proveniente dall’interno della Via Lattea è riportata in una serie di tre articoli pubblicati sulla rivista Nature. Le osservazioni dei brillanti impulsi delle onde radio realizzate da più telescopi, satellitari e terrestri, fanno pensare che provengano da una magnetar posizionata nella nostra galassia. Le implicazioni di questi risultati e l’attuale comprensione i questi segnali radio veloci sono inoltre discusse in un articolo di accompagnamento.

I fast radio burst

I segnali radio veloci sono stati scoperti per la prima volta nel 2007. Sebbene gli astronomi abbiano rapidamente aggiunto nuove osservazioni e sondato molte teorie per spiegare questi eventi, è stato difficile comprendere appieno i processi fisici sottostanti. Anche determinare la fonte dei burst è impegnativo, poiché durano solo pochi millisecondi e quindi sono difficili da localizzare. La maggior parte delle teorie propone che le fonti potrebbero essere le stelle di neutroni, densi resti di stelle giganti che fanno seguito all’esplosione di una supernova.

Le magnetar

Quando è una supernova, una stella collassa in una stella di neutroni e il suo campo magnetico aumenta notevolmente di forza attraverso la conservazione del flusso magnetico. Sembra che quando lo spin, la temperatura e il campo magnetico di una stella di neutroni appena formata rientrano nei giusti intervalli, potrebbe agire un meccanismo dinamo, convertendo il calore e l’energia rotazionale in energia magnetica e aumentando il campo magnetico, normalmente già enorme, fino a oltre 1011 tesla: queste stelle di neutroni vengono chiamate magnetar.

Si ritiene che il decadimento del loro campo magnetico alimenti l’emissione di radiazioni elettromagnetiche ad alta energia, in particolare raggi X e raggi gamma.

La prima scarica di raggi gamma registrata, che si pensa provenisse da una magnetar, è stata rilevata nel 1979.

Negli anni seguenti gli scienziati hanno accettato l’ipotesi che le magnetar fossero quelle che fino ad allora erano conosciute come le soft gamma repeater, oggetti celesti che emettono sequenze di raggi gamma e raggi X a intervalli regolari, e le anomalous X-ray pulsars.

Tre studi indipendenti

Tre studi indipendenti suggeriscono che una magnetar è la fonte di una sequenza radio veloce, denominata FRB 200428. Il 28 aprile 2020, il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) e The Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) negli Stati Uniti hanno rilevato una sequenza radio veloce dalla stessa regione del cielo. Paul Scholz e la collaborazione CHIME riferiscono che FRB 200428 ha origine in una nota magnetar galattica chiamata SGR 1935 + 2154.

Christopher Bochenek e il gruppo di STARE2 concordano, riportando le osservazioni del fast radio burst che ha coinciso con un’esplosione di raggi X da SGR 1935 + 2154. La stessa regione del cielo è stata monitorata dal telescopio di 500 metri Aperture Spherical Telescope (FAST), in Cina, riferiscono Bing Zhang e colleghi. Sebbene il telescopio cinese non abbia osservato FRB 200428, ha registrato esplosioni estremamente energiche chiamate short γ-ray bursts, offrendo approfondimenti sugli eventi che sono alla base delle sequenze radio veloci. Zhang e colleghi concludono che i FRB associati agli short γ-ray bursts sono rari.

Le scoperte collettive evidenziano l’importanza della cooperazione scientifica internazionale e della copertura del cielo da più località, scrivono Amanda Weltman e Anthony Walters in un articolo di accompagnamento di News & Views. Gli ultimi risultati suggeriscono che le magnetar possono produrre almeno alcuni, e forse tutti, i fast radio burst, conclude Bing Zhang in una recensione. Tuttavia, non esclude completamente altre possibili fonti per questi segnali.

 

 

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