Fast Radio Burst, forse trovato un collegamento con un fenomeno naturale

Individuato un possibile collegamento tra le emissioni radio di una magnetar ed i Fast Radio Burst

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Una magnetar che recentemente ha manifestato un picco di attività di attività potrebbe averci dato un indizio sul mistero delle raffiche radio veloci (FRB).

Secondo una nuova analisi effettuata sulla magnetar XTE J1810-197, le raffiche di onde radio  bassa frequenza della durata di pochi millisecondi emesse dalla stella morta mostrano un’insolita somiglianza con i segnali FRB. È tutt’altro che una prova conclusiva che i due fenomeni siano collegati, ma si tratta di un’ipotesi molto interessante.

Questa affermazione è solo una delle numerose scoperte presentate in un nuovo documento, accettato dal The Astrophysical Journal e attualmente disponibile sulla sito di prestampa arXiv. Il team di ricerca dietro questo lavoro ha analizzato le emissioni radio a bassa frequenza della magnetar usando la seconda di appena due esplosioni che abbiamo rilevato da questa fonte.

Le magnetar sono un tipo particolarmente strano di stella di neutroni i cui campi magnetici sono spaventosamente forti – circa un quadrilione di volte più forti del campo magnetico terrestre. Non sappiamo quali processi producano questi campi magnetici, ma sono abbastanza forti da rendere lo spazio che le circonda particolarmente strano.

Finora non abbiamo individuato molte magnetar e si pensa che questo stadio di vita di una stella duri un tempo molto breve in termini cosmici: solo 10.000 anni. Di quelle che abbiamo individuato, XTE J1810-197 è tra le più strane.



Situata a circa 10.000 anni luce di distanza, nella costellazione del Sagittario, è stata la prima di sole quattro magnetar che abbiamo colto ad emettere onde radio, cosa che, però, fa solo in modo intermittente. Stava avendo una certa attività quando nelle frequenze radio quando fu scoperta nel 2003, poi, nel 2008, improvvisamente, divenne silenziosa.

Nel dicembre dello scorso anno, però, ha ripreso ad emettere segnali radio e gli astrofisici del National Center for Radio Astrophysics in India hanno utilizzato il Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) per ascoltarla.

I loro risultati, ottenuti principalmente in quattro serie di osservazioni nella gamma a bassa frequenza da 550 a 750 MHz, hanno rivelato una rapida diminuzione della densità del flusso radio dopo la fase iniziale dell’esplosione, coerentemente con le osservazioni precedenti.

Come in precedenza, la densità del flusso a 650 MHz è diminuita di un fattore di circa 5 o più nei primi 20-30 giorni“, scrivono i ricercatori nel loro articolo.

Ciò che ha incuriosito gli astronomi, tuttavia, è il possibile collegamento a raffiche radio veloci, picchi misteriosi nei dati radio che durano solo pochi millisecondi, ma con la stessa energia di oltre 500 milioni di soli. La maggior parte degli FRB rilevati non ha generato ripetizioni, ma è stato possibile notare sorprendenti somiglianze.

Il team ha notato che la magnetar emette picchi della durata di pochi millisecondi di attività radio, con strutture spettrali che – proprio come per gli FRB – non possono essere spiegate dagli effetti causati dal loro passaggio attraverso il mezzo interstellare, il gas e la polvere tra le stelle.

Queste strutture potrebbero indicare un collegamento fenomenologico con le raffiche radio veloci le quali mostrano, in modo simile, strutture di frequenza interessanti e più dettagliate“, hanno scritto i ricercatori .

È solo un “forse” a questo punto. Ci sono anche un paio di funzioni che dovrebbero essere esaminate.

In primo luogo, la ripetizione di FRB dimostra spesso un fenomeno noto come deriva di frequenza, in cui esplosioni successive si spostano verso le frequenze basse.

A causa della loro risoluzione e dispersione nella gamma di frequenza che stavano osservando, i ricercatori non sono stati in grado di risolvere alcuna deriva di frequenza nei loro dati. Ciò non significa che non ci fosse, ma sarebbe necessario un set di dati diverso per verificarlo.

In secondo luogo, c’è la questione della potenza del segnale. Il segnale della magnetar era un ordine di grandezza più potente del picco dell’FRB 121102, noto per essersi ripetuto varie volte, ma c’è un problema: l’FRB arriva da molto, molto più lontano.

Ciò implica che la fonte di emissione dell’FRB dovrebbe essere circa 100 miliardi di volte più luminosa del picco dell’esplosione di XTE J1810-197 registrata dal GMRT.

Tuttavia“, scrivono i ricercatori, “il fatto che la magnetar J1810-197 sia solo il terzo oggetto dopo la ripetizione di FRB e la pulsar di granchio che risulta esibire strutture di frequenza nelle sue esplosioni, potrebbe fornire un collegamento fenomenologico tra i meccanismi sottostanti l’emissione“.

La ricerca è stata accettata su The Astrophysical Journal ed è disponibile su arXiv .

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