Il magnete da record è sempre stato nei dati

Lo zoo cosmico contiene strani mostri che gli astronomi incontrano nel modo più sorprendente. Non molto tempo fa, una squadra in Australia ha trovato una magnetar molto insolita, uno degli abitanti più strani dello zoo stellato. Si chiama GPM J1839-10 e si trova a circa 15.000 anni luce di distanza in direzione della costellazione dello Scutum.

GPM J1839-10 è già apparso in osservazioni iniziate diversi decenni fa, nascondendosi in bella vista. Gli astronomi lo hanno descritto come un “oggetto misterioso transitorio” che appare e scompare, emettendo energia tre volte all’ora. Non è stato fino al 2022, quando un team della Curtin University l’ha osservato utilizzando il radiotelescopio Murchison Wide-Field Array nel Wajarri Yamaji Country nell’Outback Western Australia, che l’hanno identificato come una magnetar di lungo periodo. “Questo straordinario oggetto sfida la nostra comprensione delle stelle di neutroni e delle magnetar, che sono alcuni degli oggetti più esotici ed estremi dell’universo”, ha detto il leader del team Natasha Hurley-Walker.

È la seconda magnetar di lungo periodo mai trovata. Lo studente universitario Tyrone O’Doherty ha trovato il primo studente di Hurley-Walker. La sua scoperta ha sorpreso tutti. “Eravamo sconcertati”, ha detto Hurley Walker. “Così abbiamo iniziato a cercare oggetti simili per vedere se si trattava di un evento isolato o solo della punta dell’iceberg”.

Meraviglioso Magnetar

Gli astronomi hanno studiato le magnetar per anni. Sono stelle morte altamente magnetiche che rilasciano energia in lampi di secondi fino a pochi minuti. Probabilmente è sorto quando stelle massicce sono morte in supernove e i resti rimanenti sono collassati per formare una stella di neutroni. Ci sono anche alcune prove che le stelle di neutroni in collisione possono creare magnetar.

Il nucleo della magnetar è una stella di neutroni rotante con un diametro di soli 20 chilometri circa. Probabilità di avere superfici solide. La massa della polpa è solitamente di 100 milioni di tonnellate o più. Ha un campo magnetico incredibilmente forte (da cui il nome “magnetar”). Mentre ruota, la magnetar emette raffiche periodiche di emissioni radio e di altro tipo.

Tracciare queste esplosioni è come ascoltare il ticchettio di un orologio ma usare i radiotelescopi per captare i segnali. La maggior parte delle magnetar perde i propri campi magnetici dopo circa 10.000 anni, il che le rende un fenomeno di breve durata in termini cosmologici. Questo nuovo emette raffiche di energia di cinque minuti ogni 22 minuti. Questo lo rende il periodo più lungo trovato magneticamente. Potrebbe anche trattarsi di un anziano, che sta per smettere di far conoscere la sua presenza.

Ricerca continua di GPM J1839-10

Come parte della loro ricerca, il team di astronomia ha cercato prove di GPM J1839-10 nelle registrazioni osservative di altri osservatori radio negli ultimi decenni. Fu allora che scoprirono che era stato osservato dal 1988. Nessuno sapeva esattamente cosa fosse.

“È apparso nelle osservazioni fatte dal Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India, e il Very Large Array (VLA) negli Stati Uniti ha avuto osservazioni che risalgono al 1988”, ha detto Hurley-Walker. “È stato un momento straordinario per me. Avevo cinque anni quando i nostri telescopi hanno registrato per la prima volta gli impulsi di questo oggetto, ma è passato inosservato, nascosto nei dati per 33 anni. L’hanno perso perché non si aspettavano di trovare qualcosa di simile.”

Il team ha seguito le osservazioni utilizzando radiotelescopi in Australia e Sud Africa e dal telescopio a raggi X in orbita XMM-Newton. È apparso nei dati del radiotelescopio, così come nella radiazione infrarossa di un telescopio nelle Isole Canarie. Tuttavia, non sono state trovate emissioni di raggi X, il che indica che l’oggetto non emette a quelle energie.

La ricerca d’archivio ha aiutato il team a scoprire quante più informazioni possibili su questo oggetto. Hurley-Walker l’ha descritta come “al di sotto della linea della morte”, dove il campo magnetico della stella è troppo debole per emettere emissioni radio ad alta energia. Quindi cosa succede a GPM J1839-10 perché emette segnali che i radiotelescopi possono rilevare?

Aspetta, diventa ancora più strano

Hurley-Walker ha spiegato che il GPM J1839-10 gira troppo lentamente e non dovrebbe emettere onde radio. Questo perché le emissioni radio periodiche delle magnetar sono il risultato della rotazione dei campi magnetici del dipolo e di altri meccanismi. I modelli dei magneti presuppongono che i magneti ruotino rapidamente, quindi non sono previste emissioni radio da motori lenti.

“Supponendo che sia una magnetar”, ha detto, “non dovrebbe essere possibile per questo oggetto produrre onde radio”. “Ma li vediamo. E non stiamo parlando solo di un minuscolo scorcio di un’emissione radio. Ogni 22 minuti emette un impulso di cinque minuti di energia di lunghezza d’onda, e lo fa da almeno 33 anni. Qualunque sia il meccanismo alla base, è straordinario.”

Questo oggetto sfida la comprensione tradizionale dei magneti? Forse. Certamente offre agli astronomi qualcosa su cui riflettere mentre studiano la formazione e l’evoluzione delle magnetar dai gusci delle stelle morte come supernove. Può anche aiutare a determinare se le collisioni tra stelle di neutroni hanno un ruolo. E potrebbe far luce sui lampi radio veloci che gli astronomi stanno rilevando in tutto l’universo.

Naturalmente, trovare più di queste magnetar di lungo periodo aiuterà gli astronomi a capire se si tratta in realtà di magnetar tipiche o di un’altra nuova scoperta nello zoo cosmico.

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