Circa un anno fa, gli astronomi annunciarono di aver individuato un oggetto che non avrebbe dovuto esistere. Come una pulsar, emette regolarmente raffiche temporizzate di emissioni radio. Ma a differenza di una pulsar, queste esplosioni sono state separate da più di 20 minuti. Se l’intervallo di 22 minuti tra le esplosioni rappresenta il periodo di rotazione dell’oggetto, esso ruota troppo lentamente per produrre emissioni radio con qualsiasi meccanismo noto.
Ora, alcuni membri dello stesso team sono tornati (con nuovi collaboratori) per scoprire qualcosa che, se non altro, si comporta in modo ancora più strano. La nuova sorgente di burst radio, ASKAP J193505.1+214841.0, impiega circa un’ora tra i burst. Sembra avere tre diverse impostazioni, a volte producendo raffiche più deboli e altre volte saltandole del tutto. Anche se i ricercatori sospettano che anche questa, come le pulsar, sia alimentata da una stella di neutroni, non è nemmeno chiaro se appartenga alla stessa classe di oggetti che avevano scoperto in precedenza.
Come pulsano le pulsar?
Contrariamente al titolo della sezione, le pulsar in realtà non pulsano. Le stelle di neutroni possono creare l’illusione di avere poli magnetici non allineati con il polo di spin. I poli magnetici sono una fonte di emissioni radio costanti, ma quando una stella di neutroni ruota, le emissioni del polo magnetico si propagano attraverso lo spazio in un modo simile alla luce proveniente da un faro rotante. Se la Terra venisse catturata in questo movimento, la stella di neutroni sembrerebbe lampeggiare mentre ruota.
La rotazione della stella è necessaria anche per generare le emissioni radio stesse. Se la stella di neutroni ruota troppo lentamente, il suo campo magnetico non sarà abbastanza forte da produrre emissioni radio. Quindi, si pensa che se la rotazione della pulsar rallentasse abbastanza (facendo sì che le sue pulsazioni si separassero per un tempo molto lungo), semplicemente si fermerebbe e noi smetteremmo di osservare qualsiasi emissione radio dall’oggetto.
Non abbiamo un’idea chiara di quanto tempo possa durare l’intervallo tra le pulsar prima che una pulsar smetta di funzionare. Ma sappiamo che durerà molto meno di 22 minuti.
Ecco perché la scoperta del 2023 è stata così strana. Non solo l’oggetto, GPM J1839–10, ha impiegato molto tempo tra le pulsazioni, ma le immagini d’archivio mostrano che ha pulsato avanti e indietro per almeno 35 anni.
Per scoprire cosa sta succedendo, abbiamo davvero due opzioni. Il primo è fare più e migliori osservazioni della fonte che conosciamo. Il secondo è trovare altri esempi di comportamenti simili. Esiste la possibilità che ora potremmo avere un secondo oggetto come questo, anche se ci sono abbastanza differenze da non essere del tutto chiare.
Scoperta misteriosa
L’oggetto, ASKAPJ193505.1+214841.0, è stato scoperto per caso quando l’Australian Pathfinder Telescope è stato utilizzato per effettuare osservazioni nella regione a causa del rilevamento di un lampo di raggi gamma. Ha rilevato un lampo radio luminoso nello stesso campo visivo, ma non era correlato al lampo di raggi gamma. Nelle osservazioni successive sono comparsi altri lampi radio, così come alcuni lampi molto più deboli. Una ricerca negli archivi del telescopio ha scoperto anche un’esplosione più debole avvenuta nella stessa posizione.
Esaminando la tempistica dei lampi radio, il team ha scoperto che potevano essere spiegati da un oggetto che emetteva lampi ogni 54 minuti, con lampi che duravano da 10 secondi a poco meno di un minuto. Tuttavia, la verifica di ulteriori osservazioni ha mostrato che spesso c’erano casi in cui il periodo di 54 minuti non terminava con un lampo radio, indicando che la sorgente talvolta superava completamente le emissioni radio.
Ciò che è ancora più strano è che i fotoni nelle esplosioni forti e deboli sembrano avere polarizzazioni diverse. Queste differenze derivano dai campi magnetici presenti nel luogo in cui hanno origine le esplosioni, suggerendo che i due tipi di esplosioni differiscono non solo nell’energia complessiva, ma anche che l’oggetto che le produce ha un campo magnetico diverso.
Quindi, i ricercatori suggeriscono che l’oggetto abbia tre modalità: pulsazioni forti, pulsazioni deboli e una modalità spenta, anche se non possono escludere una modalità spenta che produce segnali radio deboli al di sotto delle capacità di rilevamento dei telescopi che utilizziamo. . Nel corso di otto mesi di osservazioni sporadiche, non è stato individuato uno schema chiaro delle esplosioni.
Cos’è questa cosa?
I controlli ad altre lunghezze d’onda indicano la presenza di una magnetar e di un resto di supernova vicino all’oggetto misterioso, ma non nella stessa posizione. C’è anche una nana bruna nelle vicinanze in quel punto del cielo, ma sospettano fortemente che si tratti solo di un’interferenza casuale. Quindi niente di tutto questo ci dice molto su cosa produce queste esplosioni irregolari.
Come per la scoperta precedente, sembrano esserci due possibili spiegazioni per l’origine di ASKAP. Una è una stella di neutroni che è ancora in grado di emettere radiazioni a radiofrequenza dai suoi poli nonostante ruoti molto lentamente. La seconda è una nana bianca con un periodo di rotazione ragionevole ma un campo magnetico irragionevolmente forte.
Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno stimato la forza del campo magnetico necessaria per produrre i getti più grandi e sono arrivati a un valore molto più alto di qualsiasi altro osservato in precedenza originato da una nana bianca. Quindi sostengono fermamente che la sorgente sia una stella di neutroni. Se questo giustifichi che la precedente sorgente sia una stella di neutroni dipenderà dal fatto se ritieni che i due oggetti rappresentino un unico fenomeno nonostante il loro comportamento leggermente diverso.
Ad ogni modo, ora abbiamo due di questi misteri che si ripetono lentamente da spiegare. È possibile che saremo in grado di saperne di più su quest’ultima versione se riusciamo a ottenere alcune informazioni su cosa comporta il cambio di modalità. Ma poi bisognerà vedere se quello che impariamo si applica a quanto scoperto in precedenza.
Astronomia naturale, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02277-s (Informazioni sugli ID digitali).
