Recentemente gli astronomi hanno osservato un evento astronomico raro e interessante: una magnetar, una stella morta altamente magnetica, ha assunto temporaneamente l'aspetto di una pulsar nella Via Lattea. Questa scoperta, che segue quella di una potente esplosione di radiazioni nel 2020, ha sollevato molte domande e aperto la strada a nuove ricerche sui processi interni delle stelle di neutroni e sui misteri che circondano i lampi radio veloci (FRB).

Stelle di neutroni: resti stellari estremi

IL Stelle di neutroni Sono i resti compatti di supernova, esplosioni catastrofiche che segnano la fine della vita delle stelle massicce. Nel dettaglio, una stella almeno otto volte più grande del Sole, che esaurisce il suo combustibile per la fusione nucleare, non riesce più a resistere alla gravità, e il suo nucleo collassa. Questo collasso rilascia quindi un'onda d'urto che espelle gli strati esterni della stella, lasciando dietro di sé un nucleo denso e altamente compatto. Questo nucleo, ora una stella di neutroni, ha una massa doppia di quella del Sole, ma è compresso in una sfera di circa venti chilometri di diametro.

Le stelle di neutroni sono oggetti affascinanti per la loro densità inimmaginabile. Un campione di una stella di neutroni delle dimensioni di uno zucchero peserebbe più di un miliardo di tonnellate sulla Terra, ovvero il doppio del peso totale dell’umanità. Poiché il momento angolare è conservato, queste stelle spesso ruotano a velocità sorprendenti.

Infine, quando una stella di neutroni ha un campo magnetico estremamente forte, viene chiamata stella di neutroni Magnetar. Le magnetar sono tra gli oggetti più estremi dell’universo, con campi magnetici miliardi di volte più forti di quelli generati sulla Terra.

Magnetar e lampi radio veloci

IL Raffiche veloci di radio (FRB) sono lampi di energia incredibilmente potenti, ma di breve durata, che vengono spesso rilevati a milioni o miliardi di anni luce dalla Terra. La sua esatta origine rimane un mistero, anche se da tempo si sospetta che le magnetar ne siano la causa. Fonti principali. Tuttavia, fino ad ora, non c’erano prove che dimostrassero un collegamento diretto tra i lampi radio veloci e le magnetar.

Nell’aprile 2020, un FRB chiamato FRB 20200428 è stato rilevato per la prima volta nella nostra galassia, la Via Lattea. Questa esplosione è stata poi collegata direttamente alla magnetar SGR J1935+2154, che si trova a circa 30mila anni luce dalla Terra. Questa associazione ha quindi rafforzato l’ipotesi che i lampi radio veloci rilevati al di fuori della nostra Galassia potrebbero provenire anche dalle magnetar. Tuttavia, una domanda importante è rimasta senza risposta: Perché questi lampi sono così casuali e perché alcuni lampi radio veloci si ripetono mentre altri no?

Una magnetar si trasforma in una pulsar

Cinque mesi dopo la scoperta di FRB 20200428, un team internazionale di ricercatori ha scoperto che esiste SGR J1935+2154, questa magnetar galattica. Ha agito temporaneamente come una pulsar. Ricordiamo che le pulsar sono stelle di neutroni in rapida rotazione che emettono fasci di radiazioni dai loro poli magnetici. Questi raggi attraversano l’universo come i raggi di un faro, creando un impulso regolare che può essere osservato dalla Terra. Questo comportamento è tipico delle pulsar, ma insolito per le magnetar.

Per studiare questo fenomeno, i ricercatori hanno utilizzato il radiotelescopio sferico (FAST) con apertura di cinquecento metri in Cina, che ha scoperto anche FRB 20200428. Hanno scoperto che durante la sua fase pulsar, SGR J1935+2154 emetteva impulsi radio regolari. Le stazioni sono simili agli FRB, ma su scala molto più piccola. FAST ha registrato 795 impulsi in sole 16,5 ore nell'arco di tredici giorni, rivelando una marcata differenza tra questi impulsi e il burst FRB iniziale.

Questa differenza tra i modelli di emissione potrebbe fornire importanti indizi sui processi interni delle magnetar e sui meccanismi che guidano i lampi radio veloci. Il fatto che una magnetar adotti il ​​comportamento di una pulsar lo indica Impulsi ed esplosioni possono provenire da diverse regioni della magnetosfera di una magnetar, ciascuna governata da meccanismi distinti. Ciò potrebbe spiegare perché alcuni lampi radio veloci sono ripetitivi senza mostrare una periodicità chiara, a differenza degli impulsi regolari delle pulsar.

La ricerca è stata pubblicata il 28 luglio sulla rivista Progresso della scienza.