Gli astronomi hanno osservato un misterioso oggetto cosmico emettere 1.652 esplosioni di energia in un breve periodo di tempo. Sebbene i ricercatori non conoscano ancora l’origine delle ripetute eruzioni, sperano che le osservazioni li aiutino ad avvicinarsi a una risposta.
L’entità in questione è un fast radio burst (FRB), un fenomeno enigmatico osservato per la prima volta nel 2007. Gli FRB producono impulsi nella parte radio dello spettro elettromagnetico: durano solo pochi millesimi di secondo ma producono tanta energia quanta ne produce il Sole in un anno.
Alcuni FRB emettono energia solo una volta, ma è noto che alcuni – incluso un oggetto chiamato FRB 121102, situato in una galassia nana a 3 miliardi di anni luce di distanza – ripetono le loro esplosioni. Utilizzando il telescopio FAST di 500 metri in Cina, un team di scienziati ha deciso di condurre uno studio approfondito su questo FRB ripetuto.
La campagna aveva lo scopo di raccogliere solo dati di routine su questa particolare entità, ha dichiarato a Live Science Bing Zhang, astrofisico dell’Università del Nevada.
FAST è il radiotelescopio più sensibile al mondo, ha aggiunto Zhang: può rilevare cose che potrebbero essere sfuggite ai precedenti osservatori. Per circa 60 ore, i ricercatori hanno visto esplodere l’FRB 121102 ben 1.652 volte, a volte fino a 117 volte l’ora, molto più di qualsiasi FRB ripetuto precedentemente noto. I risultati dell’indagine sono stati pubblicati su Nature.
La maggior parte degli FRB si trova nel lontano universo, cosa che li rende difficili da studiare. Nel 2020, gli astronomi hanno trovato un FRB all’interno della nostra galassia, che ha permesso loro di scoprire che la fonte era un tipo di stella morta chiamata magnetar.
Le magnetar sono formate da cadaveri stellari ultradensi noti come stelle di neutroni. Mentre tutte le stelle di neutroni hanno forti campi magnetici, alcune sono anomale con campi magnetici particolarmente intensi che possono influire sul loro comportamento, rendendole magnetar. Deve ancora essere accertato se tutti gli FRB sono magnetar.
Anche il modo in cui le magnetar danno origine agli FRB è sconosciuto. Se però FRB 121102 è una magnetar, i dati raccolti da Zhang e dai suoi colleghi suggeriscono che le rapide esplosioni esplosive stanno avvenendo proprio sulla superficie della stella stessa, e non nel gas e nella polvere circostanti.
I campi magnetici estremi delle magnetar – trilioni di volte più forti di quelli terrestri – a volte possono subire episodi violenti che provocano l’emissione di esplosioni energetiche. Gli astronomi che studiano gli FRB pensano che ciò che gli strumenti rilevano sono onde radio provenienti o da questa esplosione iniziale o da quando tali esplosioni colpiscono il materiale che circonda una stella, producendo potenti onde d’urto, ha spiegato Zhang.
FRB 121102 però a volte ha generato esplosioni che si sono verificate in rapida successione, solo poche migliaia di secondi l’una dopo l’altra: ciò significa che non possono provenire dal gas e dalla polvere circostanti, ha aggiunto Zhang. Questo perché tale materiale interstellare avrebbe bisogno di tempo per riscaldarsi, consentendogli di emettere onde radio ma poi anche di raffreddarsi di nuovo prima di rilasciare un’altra esplosione. Diversi millesimi di secondo non sono sufficienti perché questo processo si ripeta.
“In qualche modo, questa fonte è molto, molto brava a esplodere, e lo fa come uno standard, come parte della sua esistenza,” ha dichiarato Victoria Kaspi, astrofisica della McGill University di Montreal che studia gli FRB ma non è stata coinvolta nello studio. È possibile che molti FRB ripetuti producano un numero enorme di esplosioni, ed è solo grazie all’incredibile sensibilità di FAST che il team è stato in grado di catturare così tanta attività proveniente da FRB 121102, ha aggiunto l’esperta.
Sebbene i dati siano un elemento a favore dell’interpretazione magnetar degli FRB, è noto che producono tali esplosioni energetiche, quindi i risultati non sono ancora conclusivi, ha dichiarato Kaspi a Live Science. La magnetar scoperta l’anno scorso nella nostra galassia non emette così tante esplosioni in poco tempo, ma ciò potrebbe essere dovuto al fatto che è più vecchia e forse le magnetar più giovani possono corrispondere alle osservazioni di FRB 121102, ha aggiunto Kaspi.
“La domanda ora è per gli scienziati teorici,” che devono stabilire se le giovani magnetar sono abbastanza attive da esplodere ripetutamente in questo modo, ha concluso Kaspi.