Ci sono voluti 11,5 milioni di anni affinché gli effetti di un terremoto stellare fossero registrati dai nostri veicoli spaziali in orbita attorno alla Terra, a Marte e al Sole. Dopo aver viaggiato per quel lasso di tempo il segnale è stato captato il 15 aprile del 2020 da diverse sonde spaziali.
L’immane cataclisma avviene in oggetti celesti che chiamiamo stelle magnetar, cadaveri stellari che emettono fasci di raggi X e raggi gamma che viaggiano per milioni di anni nel cosmo. Il segnale, della durata di una frazione di secondo, ha comunque offerto indizi rivelatori sulla sua provenienza.
Il segnale è stato studiato da un team di ricercatori che ha trovato l’origine del misterioso fascio di radiazioni. Il segnale proveniva da una classe di oggetti chiamati stelle magnetar che è l’abbreviazione di stella magnetica (magnetic star, in inglese), un oggetto che racchiude la massa di una stella come il Sole in una sfera di pochi chilometri di diametro.
Le stelle magnetar dovrebbero essere corpi celesti molto comuni nell’universo. Purtroppo, si sono rivelate difficili da trovare e studiare. Ora i ricercatori grazie a questi nuovi dati possono imparare molto di più su queste stelle magnetar. I risultati della loro ricerca sono reperibili in alcuni articoli pubblicati il 13 gennaio su Nature and Nature Astronomy.
Come nascono le stelle magnatar
Una stella massiccia una volta terminato il proprio carburante generalmente si trasforma in una supernova. Gli strati esterni della stella vengono scagliati nello spazio a forte velocità, mentre il nucleo collassa diventando estremamente denso e compatto, nasce cosi una stella di neutroni. Le stelle composte da neutroni sono quindi veri e propri cadaveri stellari con una densità cosi elevata che un centimetro cubo potrebbe pesare miliardi di tonnellate.
Le stelle di neutroni non sono tutte uguali, molte di esse si trasformano in pulsar in quanto ruotando velocemente attorno al proprio asse emettono dei segnali come dei veri e propri fari cosmici.
Circa il 10% delle stelle di neutroni si trasformerà in stelle magnetar, dotate di campi magnetici mille volte più intensi di quelli emessi da una stella di neutroni media e pari a centinaia di trilioni di volte la forza del campo magnetico terrestre.
“Se avessi una magnetar molto vicina, diciamo tra la Terra e la Luna, cancellerebbe tutte le informazioni sulle tue carte di credito”, afferma l’astronomo e autore dello studio Oliver Roberts della Universities Space Research Association. “È proprio così forte.”
Gli astronomi hanno già misurato alcune delle proprietà delle stelle magnetar, tuttavia la loro vita quotidiana e ciò che guida la loro attività rimane oggi un mistero. Questo perché le stelle magnetar sono piuttosto difficili da trovare. “Non si sa molto su di loro”, ha aggiunto Roberts. “Sappiamo che esistono e ne abbiamo catalogati 29 nella nostra galassia”.
Le informazioni che gli astronomi hanno raccolto con pazienza sulle stelle magnetar provengono da flebili esplosioni di raggi X che queste stelle ogni tanto emettono. Questi bagliori possono fornire indizi sui loro campi magnetici e su ciò che sta accadendo al loro interno. Ma le intense eruzioni delle stelle magnetar come quella registrata l’anno scorso sono molto più rare.
Nonostante gli astronomi abbiano a disposizione telescopi spaziali ormai da diverso tempo, hanno registrato solo quattro o cinque segnali cosi estremi emessi dalle stelle magnetar dentro e intorno alla Via Lattea.
In passato, i lampi di raggi gamma (GRB) emessi dalle stelle magnetar sono stati così forti da aver completamente saturato gli strumenti degli astronomi, lasciando poco da studiare. Ma questa volta era diverso. Il segnale proveniva da una stella magnetar nella galassia dello scultore, che si trova a circa 11,5 milioni di anni luce di distanza dalla Via Lattea. È abbastanza vicino consentire di catturare un segnale forte, ma abbastanza lontano per non saturare i sensori degli strumenti.
Stelle magnetar, mistero risolto?
Intanto, gli astronomi continuano a rilevare raffiche di raggi gamma molto più piccole per le quali non riescono individuare una fonte. Due osservatori spaziali di raggi gamma, i telescopi spaziali Swift e il telescopio spaziale Fermi della NASA, rilevano costantemente deboli GRB che arrivano da quasi tutte le direzioni. Gli astronomi sospettavano che alcuni di questi segnali fossero probabilmente causati da flare emessi da stelle magnetar poste a molti miliardi di anni luce di distanza dalla Terra, che i telescopi non riescono a triangolare.
Ma questa volta, il segnale emesso dalla magnetar è stato rilevato da un gruppo di strumenti dislocati nel sistema solare in un progetto chiamato “Rete interplanetaria”. Ciò consente agli astronomi di utilizzare le differenze nel tempo di arrivo del segnale per triangolare la fonte dell’emissione.
Gli astronomi pensano che questo ultimo segnale forte suggerisce che molti dei GRB più deboli e omnidirezionali potrebbero essere il risultato di crepe nella crosta di stelle magnetar lontane. La scoperta arriva anche sulla scia di un’altra recente scoperta. Lo scorso autunno, gli astronomi hanno annunciato di aver trovato prove evidenti che almeno alcuni dei cosiddetti Fast Radio Burst, o FRB, sono causati dalle magnetar.
Quindi, continuando a studiare le emissioni di raggi gamma sia forti che deboli, gli astronomi continueranno a raccogliere dati per ottenere una migliore comprensione delle stelle magnatar.
“Ci sono molte galassie là fuori e hanno molte stelle. Ci sono molte magnetar che si attivano”, dice Roberts. “Potremmo essere in grado di individearne una quantità adeguata, e questo potrebbe aiutarci a capire qual è il cuore di questo evento catastrofico che attraversa un mangnetar”.
