Da tutta la galassia della Via Lattea, qualcosa ha inviato segnali. Ogni due ore circa, un impulso di onde radio si propaga attraverso lo spazio-tempo, apparendo nei dati che risalgono a anni fa. Ora un team di astronomi guidato da Iris de Ruiter dell’Università di Sydney ha identificato la fonte di questo misterioso segnale – ed è qualcosa che non abbiamo mai visto prima. A circa 1.645 anni luce dalla Terra si trova un sistema stellare binario, contenente una nana bianca e una nana rossa in un’orbita così ravvicinata che ogni rivoluzione fa scontrare i loro campi magnetici, producendo un’esplosione di onde radio che i nostri telescopi possono rilevare. Questa fonte è stata chiamata ILT J110160.52+552119.62 (ILT J1101+5521).
“Ci sono diverse stelle di neutroni altamente magnetizzate, o magnetar, che sono note per esibire impulsi radio con un periodo di pochi secondi,” dice l’astrofisico Charles Kilpatrick della Northwestern University negli Stati Uniti. “Alcuni astrofisici hanno anche sostenuto che le fonti potrebbero emettere impulsi a intervalli di tempo regolari perché stanno ruotando, quindi vediamo l’emissione radio solo quando la fonte è rivolta verso di noi. Ora, sappiamo che almeno alcuni transienti radio a lungo periodo provengono da binarie. Speriamo che questo motivi gli astronomi radio a localizzare nuove classi di fonti che potrebbero derivare da binarie di stelle di neutroni o magnetar.”
De Ruiter ha scoperto per la prima volta i segnali nei dati raccolti dall’array di radiotelescopi LOFAR. Ulteriori indagini hanno rivelato la prima rilevazione risalente al 2015. In alcuni modi, il segnale sembrava un lampo radio veloce, un tipo di potente esplosione di onde radio che si pensa abbia origine da magnetar in eruzione; ma c’erano alcune differenze sconcertanti.
Alcuni lampi radio veloci si ripetono, e alcuni mostrano persino schemi periodici. Ma i lampi radio veloci sono incredibilmente potenti, rilevati fino a miliardi di anni luce attraverso lo spazio-tempo. Solo una fonte di lampi radio veloci è stata identificata con sicurezza all’interno della galassia della Via Lattea. I lampi radio veloci sono anche, come suggerisce il nome, veloci: la loro durata è di pochi millisecondi al massimo.
Gli impulsi emessi da ILT J1101+5521 arrivavano come un orologio, ogni 125,5 minuti, a energie più basse rispetto a quelle tipicamente osservate per un lampo radio veloce, e durate che variavano ma in media circa un minuto. Il meccanismo dietro questi segnali doveva essere diverso dai lampi radio veloci in modi cruciali.
Le stelle piccole che sono lontane tendono a essere deboli e difficili da vedere. De Ruiter e i suoi colleghi hanno utilizzato il Multiple Mirror Telescope in Arizona e l’Osservatorio McDonald in Texas per concentrarsi sulla fonte degli impulsi per vedere se potevano identificare l’oggetto che li stava creando. Come hai appreso, non c’era una sola fonte, ma due: una fredda e debole nana rossa, e una nana bianca molto, molto più piccola, il nucleo collassato di una stella simile al Sole che ha vissuto e è morta, lasciando dietro di sé un piccolo grumo denso di materia stellare, che brilla intensamente con calore residuo.
Questi due piccoli oggetti sono così vicini che il loro periodo orbitale è appena superiore a due ore. La pistola fumante era un’osservazione completa di due ore della nana rossa mentre sembrava oscillare avanti e indietro sul posto – il segno rivelatore che era gravitazionalmente intrecciata con un altro oggetto, troppo piccolo e debole per essere visto.
L’unico oggetto noto che potrebbe adattarsi è una nana bianca. I due oggetti sono così vicini che, con ogni orbita, i loro campi magnetici e il plasma in essi contenuti si scontrano, producendo un’esplosione di onde radio che poi si propagano attraverso la galassia.
“È stato particolarmente interessante aggiungere nuovi pezzi al puzzle,” dice de Ruiter. “Abbiamo lavorato con esperti di tutti i tipi di discipline astronomiche. Con tecniche e osservazioni diverse, ci siamo avvicinati un po’ di più alla soluzione passo dopo passo.”
È la prima volta che gli impulsi radio sono stati tracciati fino a un oggetto binario. Sebbene non siano lampi radio veloci, la scoperta suggerisce che alcune fonti di onde radio misteriose nell’Universo – inclusi i lampi radio veloci periodici – potrebbero essere il prodotto di un’interazione binaria.
Le potenziali energie emesse da magnetar accoppiate con stelle massicce, per esempio, sarebbero molto, molto più alte degli impulsi di ILT J1101+5521, il che potrebbe aiutare a spiegare almeno alcune delle fonti di lampi radio veloci ripetuti sparse per l’Universo.
Il team prevede di studiare ILT J1101+5521 in maggior dettaglio per identificare e analizzare le proprietà della nana rossa e, per estensione, della nana bianca con cui condivide la sua strana danza orbitale. La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.