Una coppia di stelle che si muovono a spirale l’una attorno all’altra spiega l’origine di una nuova sorgente di lampi radio ripetitivi rilevata dagli astronomi, denominata ASKAP J1745.
Negli ultimi anni, i ricercatori si sono imbattuti in misteriose esplosioni di segnali radio noti come transitori di lungo periodo, che si ripetono molto lentamente. Sono apparsi inaspettatamente durante ampie scansioni del cielo al telescopio.
Finora sono state catalogate solo una dozzina di queste peculiari fonti e gli scienziati stanno ancora cercando di comprenderne esattamente la natura.
In un recente studio pubblicato suAstronomia della natura, il team segnala un rilevamento senza precedenti: esplosioni radio e di raggi X che si ripetono ad ogni orbita.
ASKAP J1745 si distingue perché, a differenza di 10 dei 12 transitori di lungo periodo conosciuti, è stato possibile determinarne l’origine. Inoltre, gli astronomi lo hanno osservato con più telescopi che catturano diversi tipi di luce.
La famosa Stele di Rosetta, che portava lo stesso messaggio in tre diverse scritture, ha permesso di decifrare i geroglifici dell’antico Egitto. Allo stesso modo, i dati aggiuntivi ottenuti su ASKAP J1745 dovrebbero aiutare gli astronomi a chiarire l’enigma di tutti i fenomeni transitori di lungo periodo.
Che aspetto hanno i transitori radio a lungo periodo?
I transitori di lungo periodo sono oggetti spaziali che emettono lampi di luce luminosi e ripetuti a lunghezze d’onda radio. Della maggior parte di essi si sa poco. Molti compaiono vicino alla regione polverosa al centro della Via Lattea, il che complica le osservazioni nella luce visibile.
Anche se sono stati identificati solo una dozzina di esempi, essi presentano caratteristiche diverse. I loro impulsi radio ritornano a intervalli che vanno dai minuti alle ore.
Alcune fonti mantengono pulsazioni regolari da più di 30 anni, mentre altre si fermano per giorni o restano inattive per lunghi periodi.
Da dove vengono?
Inizialmente, gli astronomi sospettavano che i transitori di lungo periodo fossero stelle di neutroni che ruotavano molto lentamente, note come pulsar. Questi oggetti sono i densi nuclei dei residui di supernova di stelle massicce.
I primi segnali radio scoperti si ripetevano ogni circa 20 minuti, una velocità molto più lenta di quella di una comune pulsar, che emette ogni pochi secondi.
Inoltre, quando le pulsar perdono velocità di rotazione, tendono a smettere di emettere radio, il che renderebbe improbabile il rilevamento di esplosioni a rotazioni così lente.
Quindi gli scienziati hanno esplorato altre ipotesi, comprese le nane bianche, i resti raffreddati di stelle meno massicce. Recentemente, sono emerse prove di transitori di lungo periodo in sistemi binari con una nana bianca e una nana rossa di massa inferiore.
La scoperta di ASKAP J1745
ASKAP J1745 è un nuovo transitorio radio a lungo periodo identificato con il radiotelescopio ASKAP, gestito da CSIRO, l’agenzia scientifica nazionale australiana. Questa è la prima fonte di questo tipo classificata come variabile catastrofica.
Le variabili cataclismiche sono sistemi formati da due stelle, una delle quali è una nana bianca, che orbitano abbastanza vicine da poter interagire. La gravità della nana bianca attira materiale dalla sua compagna, un processo noto come accrescimento, che caratterizza anche l’accrescimento delle binarie delle nane bianche.
Recentemente è stata registrata un’altra forma di segnale radio a lungo periodo associato ai lampi di raggi X, che si ripete con la stessa periodicità delle onde radio. Tuttavia, la causa esatta di queste esplosioni e la loro tempistica rimanevano poco chiare.
Per la prima volta, osservazioni combinate di radio, raggi X e telescopi ottici hanno dimostrato che ASKAP J1745 genera raggi X e lampi radio con ciascuna orbita delle due stelle.
In questi sistemi in orbita veloce, i raggi X provengono dal riscaldamento del materiale che scorre verso la nana bianca.
I lampi radio luminosi hanno posto un enigma più grande, ma la conferma di un sistema binario in accrescimento ha contribuito a risolvere il mistero.
Il tipo di emissione radio pulsata rilevata è solitamente causata da particelle energetiche che interagiscono con intensi campi magnetici. In questo caso c’è la combinazione ideale: due stelle con campi magnetici molto forti, migliaia di volte superiori a quelli di una macchina per la risonanza magnetica, e particelle cariche che fluiscono dalla stella compagna alla nana bianca.
Cosa significa questo per il futuro dell’astronomia?
Questa scoperta si distingue perché offre più informazioni e su una gamma più ampia di lunghezze d’onda rispetto a qualsiasi precedente transitorio a lungo periodo.
Proprio come la Stele di Rosetta era essenziale per decifrare gli antichi simboli egiziani, ASKAP J1745 dovrebbe servire da riferimento per comprendere le origini di altri transitori radio a lungo periodo privi di dati in altre bande dello spettro.
ASKAP J1745 è il primo sistema transitorio a lungo periodo a mostrare segni di accrescimento attraverso l’intero spettro, dalle onde radio alla luce visibile e ai raggi X. Questo flusso di materiale carico rappresenta un ingrediente chiave per generare i lampi radio osservati.
Lo studio del meccanismo alla base di queste esplosioni di lunga durata apre un nuovo laboratorio per studiare la fisica estrema, come i flussi di plasma e i campi magnetici, in condizioni impossibili da riprodurre sulla Terra.
