Una stella dal comportamento bizzarro stupisce gli scienziati

Gli scienziati hanno scoperto una stella che si comporta come nessun’altra vista prima, fornendo nuovi indizi sull’origine di una nuova classe di oggetti misteriosi.

Un team di astronomi ha combinato i dati dell’osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del radiotelescopio SKA [Square Kilometer Array] Pathfinder (ASKAP) nella regione di Wajarri in Australia per studiare le stranezze dell’oggetto scoperto, noto come ASKAP J1832-0911 (ASKAP J1832 in breve), situato a 15.000 anni luce dalla Terra.

I loro risultati sono stati pubblicati mercoledì sulla rivista Nature e la versione accettata dell’articolo è disponibile qui.

ASKAP J1832 appartiene a una classe di oggetti chiamati “transienti radio di lungo periodo”, scoperti nel 2022, che variano l’intensità delle onde radio in modo regolare nell’arco di decine di minuti.

Questo è migliaia di volte più lungo della lunghezza delle variazioni ripetute osservate nelle pulsar, che sono stelle di neutroni in rapida rotazione che hanno variazioni ripetute più volte al secondo. ASKAP J1832 alterna l’intensità delle onde radio ogni 44 minuti, collocandolo in questa categoria di transitori radio a lungo periodo.

Utilizzando Chandra, il team ha scoperto che ASKAP J1832 varia regolarmente nei raggi X ogni 44 minuti. Questa è la prima volta che un tale segnale di raggi X è stato trovato in un transiente radio di lungo periodo.

Un’immagine ravvicinata di ASKAP J1832 in luce a raggi X e radio.Crediti: Raggi X: NASA/CXC/ICRAR, Curtin Univ., Z. Wang et al.; Radio: SARAO/MeerKAT; Elaborazione immagini: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

“Gli astronomi hanno osservato innumerevoli stelle con tutti i tipi di telescopi e non ne abbiamo mai vista una che si comporta in questo modo”, ha detto il primo autore, il dottor Ziteng Wang, del nodo della Curtin University presso l’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) in Australia. “È emozionante vedere un nuovo tipo di comportamento per le stelle”.

Tuttavia, questo non è tutto ciò che fa ASKAP J1832. Utilizzando Chandra e SKA Pathfinder, il team ha scoperto che anche ASKAP J1832 è diminuito drasticamente nei raggi X e nelle onde radio nel corso di sei mesi.

Questa combinazione del ciclo di 44 minuti dei raggi X e delle onde radio, oltre ai cambiamenti che durano mesi, è diversa da qualsiasi cosa gli astronomi abbiano visto nella galassia, la Via Lattea.

Gli scienziati stanno ora facendo a gara per capire se ASKAP J1832 è rappresentativo dei transienti radio di lungo periodo e se il suo comportamento bizzarro aiuta a svelare l’origine di questi oggetti.

“Abbiamo esaminato diverse possibilità che coinvolgono stelle di neutroni e nane bianche, sia in isolamento che con stelle compagne”, ha detto il co-autore, la dott.ssa Nanda Rea dell’Istituto di Scienze Spaziali di Barcellona, in Spagna.

“Finora nulla corrisponde esattamente, ma alcune idee funzionano meglio di altre”.

Il team di ricerca sostiene che è improbabile che ASKAP J1832 sia una pulsar o una stella di neutroni che estrae materiale da una stella compagna perché le sue proprietà non corrispondono alle intensità tipiche dei segnali radio e a raggi X di quegli oggetti.

Alcune delle proprietà di ASKAP J1832 potrebbero essere spiegate da una stella di neutroni con un campo magnetico estremamente forte, chiamata magnetar, con un’età di oltre mezzo milione di anni.

Tuttavia, altre caratteristiche di ASKAP J1832, come la sua emissione radio luminosa e variabile, sono difficili da spiegare per una magnetar così relativamente vecchia.

Nel cielo, ASKAP J1832 sembra trovarsi all’interno di un resto di supernova, i resti di una stella esplosa, che spesso contengono una stella di neutroni formata dalla supernova.

Tuttavia, il team di ricerca ha stabilito che la vicinanza è probabilmente una coincidenza e che i due non sono associati l’uno all’altro, incoraggiandoli a considerare la possibilità che ASKAP J1832 non contenga una stella di neutroni.

Hanno concluso che una nana bianca isolata non spiega i dati, ma che una stella nana bianca con una stella compagna potrebbe. Tuttavia, richiederebbe il campo magnetico più forte mai conosciuto per una nana bianca nella nostra galassia.

“Continueremo a cercare indizi su ciò che sta accadendo con questo oggetto e cercheremo oggetti simili”, ha detto il co-autore Tong Bao dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – Osservatorio Astronomico di Brera in Italia. “Trovare un mistero come questo non è frustrante: è ciò che rende la scienza eccitante!”

Chandra ha rilevato ASKAP J1832 nei raggi X in due osservazioni effettuate nel febbraio 2024, in un momento in cui la sorgente era insolitamente intensa nelle onde radio. Una terza osservazione di Chandra è avvenuta nell’agosto 2024, quando la sorgente era circa 1.000 volte più debole nelle onde radio rispetto a febbraio, ma non sono stati osservati raggi X.

La mancanza di un rilevamento di Chandra mostra che la sorgente si era offuscata di almeno un fattore dieci nei raggi X rispetto all’osservazione iniziale.

Un altro team guidato da Di Li dell’Università Tsinghua in Cina ha scoperto in modo indipendente questa sorgente utilizzando il radiotelescopio DAocheng, anche se non ha riportato il comportamento dei raggi X qui descritto.

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