Utilizzando due telescopi a raggi X i ricercatori sono stati in grado di studiare meglio lo strano comportamento di una magnetar che ha rilasciato un particolare Fast Radio Burst

Due telescopi a raggi X della NASA hanno recentemente osservato un cosiddetto lampo radio veloce – Fast Radio Burst o FRB – pochi minuti prima e dopo che si è verificato. Anche se durano solo una frazione di secondo, i lampi radio veloci possono rilasciare circa la stessa quantità di energia che il Sole rilascia in un anno! Poiché le scariche sono così brevi, spesso è difficile individuarne la provenienza. Vi e` tuttavia un generale consenso nell’associare i fast radio burst a un particolare tipo di stelle di neutroni dotate di un intensissimo campo magnetico, le magnetar. Le magnetar sono così dense che un cucchiaino del loro materiale peserebbe circa un miliardo di tonnellate sulla Terra. Una densità tanto elevata sottintende una forte attrazione gravitazionale: pensate, un marshmallow in caduta libera su una tipica stella di neutroni impatterebbe con la forza di una bomba atomica.

L’origine del Fast Radio Burst

Magnetar, Fast Radio Burst
Rappresentazione artistica di una magnetar mentre perde materiale nello spazio. Credit: NASA/JPL-Caltech

Prima del 2020 tutti gli FRB che sono stati rintracciati alla loro fonte hanno avuto origine al di fuori della nostra galassia, troppo lontano affinché gli astronomi potessero vedere cosa li avesse originati. Finché un lampo radio veloce è esploso improvvisamente nella nostra galassia. L’origine era una appunto una magnetar. Nell’ottobre 2022, la stessa magnetar – chiamata SGR 1935+2154 – ha prodotto un altro lampo radio veloce. Questa volta studiato in dettaglio dal NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) della NASA sulla ISS e dal NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). I telescopi hanno osservato la magnetar per ore, scrutando ciò che accadeva sulla superficie dell’oggetto e nelle sue immediate vicinanze sia prima che dopo l’emissione del Fast Radio Burst.

Una magnetar fuori dal comune

L’esplosione del Fast Radio Burst si è verificata quando la magnetar ha improvvisamente iniziato a ruotare più velocemente. Si stima che SGR 1935+2154 abbia un diametro di circa 20 km e ruoti circa 3,2 volte al secondo, quindi la sua superficie si muove a circa 11.000 km/h. Rallentare o accelerare questa velocità richiederebbe una quantità di energia enorme. Ecco perché gli autori dello studio sono rimasti sorpresi nel vedere che la magnetar ha rallentato a meno della sua velocità pre-burst in sole nove ore. E comunque 100 volte più rapidamente di quanto sia mai stato osservato in altre magnetar, che in genere impiegano settimane o mesi per tornare alla sua velocità normale. Ma non sembra questo il caso; questo particolare evento potrebbe essere correlato alla velocità con cui vengono generati i lampi radio.

Lo Spin Cycle

Fast Radio Burst

Prima del lampo radio veloce che si è verificato nel 2022, la magnetar ha iniziato a rilasciare raffiche di raggi X e raggi gamma. In teoria questi avrebbero avuto abbastanza energia per creare un lampo radio veloce, ma non lo hanno fatto. Sembra che qualcosa sia cambiato durante il periodo di rallentamento, creando le giuste condizioni affinché venisse rilasciato un Fast Radio Burst. L’ipotesi degli scienziati è che l’alta densità abbia causato una crepa nella superficie della magnetar, che avrebbe rilasciato materiale nello spazio, come un’eruzione vulcanica. A una perdita di massa, si sa, corrisponde anche una perdita di momento angolare, cosa che provoca il rallentamento degli oggetti rotanti. Ed ecco spiegata la rapida decelerazione della magnetar. Ad ogni modo, avendo osservato solo uno di questi eventi in tempo reale, il team non può ancora dire con certezza quale di questi fattori (o altri, come il potente campo magnetico della magnetar) potrebbe portare alla produzione di un lampo radio veloce. Abbiamo ancora bisogno di molti più dati per risolvere il mistero.

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