Un lampo radio veloce emesso da una rara stella nella Via Lattea

Un lampo radio veloce (fast radio burst – FRB) è un fenomeno astrofisico ad alta energia che si manifesta come un impulso radio transitorio, con durata di pochi millisecondi. Si tratta di lampi molto luminosi nella banda delle onde radio. Sull’origine dei lampi radio veloci, ancora sconosciuta, sono state formulate molte ipotesi, che rimangono per lo più speculative. Ma ora, grazie ad un nuovo studio, i ricercatori potrebbero aver trovato una possibile fonte per gli FRB. Si tratterebbe di una magnetar, una rara stella di neutroni.

Ma che cos’è un lampo radio veloce?

I lampi radio veloci furono scoperti da Lorimer nel 2007 e da allora dozzine di FRB sono stati individuati al di fuori della Via Lattea, alcuni ripetuti e altri singoli. Gli astrofisici sono stati in grado di individuare le loro galassie natali, ma non sono riusciti a determinare quale ne sia la sorgente e la causa, nonostante abbiano vagliato ogni ipotesi, dalla fisica esotica agli alieni.

Il lampo descritto di recente, denominato FRB 200428, è stato scoperto e localizzato il 28 aprile 2020, grazie alle antenne radio di due enormi telescopi nordamericani: il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) e il Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2). È stato rapidamente determinato che FRB 200428 è l’impulso radio più energetico mai rilevato nella nostra galassia.

Secondo i ricercatori la fonte del FRB 200428, potrebbe essere una delle più straordinarie e insolite meraviglie dell’Universo, una magnetar. Questa rara stella altro non è che il fantasma ipermagnetico di una stella supergigante morta. Ovvero una stella di neutroni con un campo magnetico estremo, circa 1.000 volte più forte di una normale stella di neutroni.

Proprio il 27 aprile 2020, ovvero il giorno prima della scoperta del FRB 200428, il Neil Gehrels Swift Observatory della NASA e il Fermi Gamma-ray Space Telescope hanno rilevato un picco nei raggi X e nei raggi gamma emanati da una di queste magnetar nella Via Lattea, SGR 1935 + 2154 o, più semplicemente, Mag-1.

Gli FRB provengono dalle magnetar, i fantasmi di stelle gigantesche

Secondo Duncan Lorimer, autore principale della scoperta nel 2007 del primo lampo radio, queste osservazioni indicano le magnetar come una probabile fonte di FRB. Le magnetar erano infatti state già indicate in precedenza come potenziali fonti di FRB, ma fino ad ora erano mancati i dati che potessero collegare i due fenomeni cosmici. L’associazione di Mag-1 e FRB 200428 è dunque solo l’inizio di un’indagine a lungo termine.

Studiando l’FRB, i ricercatori hanno stabilito che si è trattato di un evento altamente energetico ma non così potente come ad alcuni FRB individuati in precedenza nello spazio profondo. Marcus Lower, dottore in astronomia alla Swinburne University e studioso delle stelle di neutroni ritiene che questo lampo rilevato in Mag-1 “era luminoso quasi quanto gli FRB più deboli che abbiamo mai rilevato”. Questo potrebbe indicare che le magnetar siano responsabili di alcuni FRB ma non di tutti.

Come fa un magnetar a creare un lampo radio veloce

Sul meccanismo con cui Mag-1 abbia dato vita all’FRB, sono state proposte due diverse teorie. La prima ritiene che le magnetar producano onde radio proprio come fanno i raggi X e i raggi gamma nella loro magnetosfera, l’enorme regione di campi magnetici estremi che circondano la stella.

La seconda ipotesi invece è leggermente più complessa e a spiegarla è Adelle Goodwin, astrofisica presso la Curtin University, non inclusa nello studio. Goodwin afferma che “la magnetar potrebbe vivere in una nuvola di materiale in sospeso dai flussi precedenti. Questa nuvola di materiale potrebbe essere colpita da un’esplosione di raggi X o gamma, trasferendo energia in onde radio. Quelle onde viaggerebbero quindi attraverso il cosmo e finendo per essere catturate dai rilevatori della Terra come un FRB.

Altri ricercatori invece hanno suggerito che i lampi radio veloci, possano essere causati dall’impatto di asteroidi contro una magnetar. Ma per avere la risposta definitiva c’è ancora molto lavoro da fare. E queste indagini potrebbero in futuro stravolgere il modo in cui vediamo l’universo.

Ph. Credit: CHIME – Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment