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Un nuovo segnale FRB ha suonato quasi 2.000 volte in soli due mesi, sollevando un mistero: ScienceAlert

Abbiamo scoperto uno strano nuovo segnale proveniente dall’abisso del tempo e dello spazio.

Una fonte ripetitiva di lampi radio veloci scoperta l’anno scorso è stata registrata e ha emesso ben 1.863 lampi in 82 ore in un totale di 91 ore di osservazione.

Questo comportamento iperattivo ha reso possibile per gli scienziati caratterizzano non solo la galassia che ospita la sorgente e la sua distanza da noi, ma anche qual è la sorgente.

L’oggetto, denominato FRB 20201124A, è stato individuato con il telescopio radio sferico ad apertura di cinquecento metri (FAST) in Cina ed è descritto in un nuovo articolo guidato dall’astronomo Heng Xu dell’Università di Pechino in Cina.

Finora, la maggior parte delle prove indica una magnetar – una stella di neutroni con campi magnetici eccezionalmente forti – come fonte di tali emissioni di FRB.

Se FRB 20201124A proviene davvero da una di queste feroci bestie cosmiche, sembra un esemplare insolito.

“Queste osservazioni ci hanno riportato al tavolo da disegno”, afferma l’astrofisico Bing Zhang dell’Università del Nevada a Las Vegas.

“È chiaro che gli FRB sono più misteriosi di quanto immaginassimo. Sono necessarie ulteriori campagne di osservazione a più lunghezze d’onda per svelare ulteriormente la natura di questi oggetti”.

Le esplosioni radio veloci sono state fonte di confusione per gli astronomi da quando sono state scoperte per la prima volta 15 anni fa nei dati di archivio del 2001: un picco di emissioni radio incredibilmente potenti che dura in un batter d’occhio.

Da allora ne sono stati scoperti molti altri: esplosioni di onde radio della durata di un millisecondo che scaricano tanta energia quanto 500 milioni di soli in quel momento.

La maggior parte dei record è esplosa solo una volta, rendendoli difficili da studiare (per non parlare di capire). Una manciata sparsa è stata individuata ripetutamente, aiutando gli scienziati almeno a risalire alle galassie ospiti.

Poi nel 2020 la svolta. Per la prima volta è stata rilevata un’esplosione radio veloce all’interno della Via Lattea, portando gli astrofisici ad attribuire il fenomeno all’attività della magnetar.

Questo recente eccezionale esempio di FRB è un altro esempio di raro ripetitore. In meno di due mesi di osservazioni, FRB 20201124A ha fornito agli astronomi il più grande campione di dati di radioburst polarizzati veloci rispetto a qualsiasi altra sorgente FRB.

La polarizzazione si riferisce all’orientamento delle onde luminose nello spazio tridimensionale. Esaminando quanto questo orientamento sia cambiato da quando la luce ha lasciato la sua sorgente, gli scienziati possono capire l’ambiente attraverso il quale è passata. Ad esempio, una forte polarizzazione indica un forte ambiente magnetico.

Sulla base della ricchezza di dati forniti da FRB 20201124A, gli astronomi sono stati in grado di concludere che la fonte è una magnetar.

Ma c’era qualcosa di strano. Il modo in cui la polarizzazione è cambiata nel tempo ha suggerito che la forza del campo magnetico e la densità delle particelle attorno alla magnetar variavano.

“Lo paragono alle riprese di un film sull’ambiente di una sorgente FRB, e il nostro film ha rivelato un ambiente magnetizzato complesso, in evoluzione dinamica mai immaginato prima”, spiega Zhang.

“Non è facile aspettarsi un ambiente del genere per una magnetar isolata. Qualcos’altro potrebbe essere vicino al motore FRB, forse un compagno binario.

Questa compagna, suggeriscono i dati, potrebbe essere una calda stella blu di tipo Be che si trova spesso nelle compagne di stelle di neutroni. La prova di ciò è stata esposta in un articolo separato guidato dall’astronomo Fayin Wang dell’Università di Nanchino in Cina.

Ma c’era anche qualcosa di strano.

Un tipo di stella di neutroni, le magnetar sono i nuclei collassati di stelle massicce che collassano sotto la loro stessa gravità dopo aver esaurito il carburante per bruciare e spingersi verso l’esterno.

Tali stelle consumano rapidamente il loro carburante e hanno vita breve, espellendo il loro materiale esterno in una supernova quando il nucleo collassa.

Poiché la loro durata di vita è così breve, si ritiene che queste giovani magnetar si trovino in regioni in cui la formazione stellare è ancora in corso. Le stelle vivono la loro breve vita e muoiono, creando più nuvole di materia per dare vita a più stelle. È un bellissimo cerchio cosmico della vita.

Ma FRB 20201124A è stato trovato in una galassia molto simile alla Via Lattea. Non c’è molta formazione stellare a casa, quindi non dovrebbe esserci nemmeno un baby boom di stelle vicino al nostro insolito nuovo amico FRB.

Tuttavia, FRB 20201124A non è l’unica sorgente FRB trovata in una galassia relativamente priva di formazione stellare.

Il numero crescente suggerisce che ci mancano alcune informazioni chiave, un buco nella nostra comprensione delle magnetar FRB, come si formano e dove si trovano.

Ma caratterizzare la fonte significa che abbiamo un nuovo posto dove cercare le risposte. Il lavoro di Wang e dei suoi colleghi suggerisce che le stelle binarie di stelle di neutroni Be potrebbero essere uno dei posti migliori per cercare segnali radio veloci simili a burst.

Entrambi gli articoli sono apparsi in Natura e comunicazione della natura.

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