Recenti osservazioni effettuate dai telescopi a raggi X della NASA hanno fornito nuove e importanti informazioni sui lampi radio veloci (FRB), eventi cosmici potenti e brevi che hanno da tempo incuriosito gli astronomi. Analizzando un lampo radio veloce proveniente da un magnetar all’interno della nostra galassia, gli scienziati hanno fatto progressi nella comprensione di questi fenomeni, rivelando rapidi cambiamenti nel comportamento del magnetar che potrebbero spiegare come gli FRB vengano generati.
Utilizzando due dei telescopi a raggi X dell’agenzia, i ricercatori sono stati in grado di osservare da vicino il comportamento irregolare di una stella morta mentre emetteva un lampo luminoso e breve di onde radio. Questa osservazione senza precedenti ha messo gli scienziati sulla strada giusta per comprendere meglio questi eventi radio estremi.
Sebbene durino solo una frazione di secondo, i lampi radio veloci possono rilasciare circa tanta energia quanto il Sole in un anno. La loro luce forma anche un fascio simile a un laser, distinguendoli da esplosioni cosmiche più caotiche.
La fonte dei lampi radio veloci
A causa della loro brevità, è spesso difficile individuare la loro origine. Prima del 2020, quelli che erano stati tracciati fino alla loro fonte provenivano al di fuori della nostra galassia, troppo lontani perché gli astronomi potessero vedere cosa li aveva creati. Poi, un lampo radio veloce è scoppiato nella galassia della Terra, originando da un oggetto estremamente denso chiamato magnetar, i resti collassati di una stella esplosa.
Comprendere il comportamento dei magnetar
Nell’ottobre 2022, lo stesso magnetar, chiamato SGR 1935+2154, ha prodotto un altro lampo radio veloce, questa volta studiato in dettaglio dal NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) sulla Stazione Spaziale Internazionale e dal NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) in orbita terrestre bassa. I telescopi hanno osservato il magnetar per ore, cogliendo uno scorcio di ciò che è accaduto sulla superficie dell’oggetto sorgente e nei suoi immediati dintorni, prima e dopo il lampo radio veloce. I risultati, descritti in un nuovo studio pubblicato il 14 febbraio sulla rivista Nature, sono un esempio di come i telescopi della NASA possano lavorare insieme per osservare e seguire eventi di breve durata nel cosmo.
Nel tentativo di ricostruire esattamente come i magnetar producano i lampi radio veloci, gli scienziati devono considerare molte variabili. Ad esempio, i magnetar (che sono un tipo di stella di neutroni) sono così densi che un cucchiaino del loro materiale peserebbe circa un miliardo di tonnellate sulla Terra. Una tale alta densità significa anche una forte attrazione gravitazionale: un marshmallow che cade su una tipica stella di neutroni impatterebbe con la forza di una bomba atomica primordiale.Le implicazioni per la ricerca futura
Ma avendo osservato solo uno di questi eventi in tempo reale, il team non può ancora dire con certezza quali di questi fattori (o altri, come il potente campo magnetico del magnetar) possano portare alla produzione di un lampo radio veloce. Alcuni potrebbero non essere affatto collegati al lampo.
“Abbiamo indubbiamente osservato qualcosa di importante per la nostra comprensione dei lampi radio veloci”, ha detto George Younes, ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA e membro del team scientifico del NICER specializzato in magnetar. “Ma penso che abbiamo ancora bisogno di molti più dati per completare il mistero.”
Ulteriori informazioni sulla missione
Una missione Small Explorer guidata dal Caltech e gestita dal Jet Propulsion Laboratory della NASA in California meridionale per la Science Mission Directorate dell’agenzia a Washington, NuSTAR è stata sviluppata in collaborazione con la Danish Technical University e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). La navicella spaziale è stata costruita dalla Orbital Sciences Corp. in Dulles, Virginia. Il centro operativo della missione di NuSTAR si trova presso l’Università della California, Berkeley, e l’archivio ufficiale dei dati si trova presso il High Energy Astrophysics Science Archive Research Center del Goddard Space Flight Center della NASA. ASI fornisce la stazione di terra della missione e un archivio dati speculare. Il Caltech gestisce il JPL per la NASA.
