Illustrazione: ESA
Una magnetar misteriosa attraversa la Via Lattea: Hubble svela l’origine incerta di SGR 0501+4516 e apre nuove ipotesi su supernovae e lampi radio veloci
Utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA, i ricercatori hanno scoperto che la magnetar chiamata SGR 0501+4516 sta attraversando la nostra galassia da un luogo di origine sconosciuto. I ricercatori affermano che questa magnetar in fuga è il candidato più probabile nella nostra galassia, la Via Lattea, per una magnetar che non si è formata in un’esplosione di supernova, come inizialmente previsto. È così strana che potrebbe persino offrire indizi sul meccanismo alla base degli eventi noti come lampi radio veloci.
“Le magnetar sono stelle di neutroni – i resti morti di stelle – composte interamente da neutroni. Ciò che rende le magnetar uniche sono i loro campi magnetici estremi”, ha affermato Ashley Chrimes, autrice principale dell’articolo sulla scoperta pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics del 15 aprile . Chrimes è una ricercatrice dell’Agenzia Spaziale Europea presso l’European Space Research and Technology Center nei Paesi Bassi.
Le magnetar hanno superpoteri degni di un eroe dei fumetti. Una magnetar ha un campo magnetico circa mille miliardi di volte più potente della magnetosfera terrestre. Se una magnetar sorvolasse la Terra a metà distanza dalla Luna, il suo campo magnetico intenso distruggerebbe ogni carta di credito sul nostro pianeta. Se un essere umano si avvicinasse a meno di 960 chilometri, la magnetar si trasformerebbe in un proverbiale raggio della morte fantascientifico, lacerando ogni atomo all’interno del corpo.
La stranezza della magnetar è stata identificata con l’aiuto degli strumenti sensibili del telescopio spaziale Hubble e dei precisi parametri di riferimento della sonda spaziale Gaia dell’ESA (Agenzia spaziale europea).
Inizialmente, la misteriosa magnetar fu scoperta nel 2008, quando l’Osservatorio Swift della NASA osservò brevi e intensi lampi di raggi gamma provenienti dalla periferia della Via Lattea. La sorgente, che si rivelò essere una delle sole circa 30 magnetar note nella Via Lattea, fu soprannominata SGR 0501+4516.
Poiché le magnetar sono stelle di neutroni, la spiegazione naturale della loro formazione è che nascono nelle supernovae, quando una stella esplode e può collassare in una stella di neutroni ultradensa. Questo sembra essere il caso di SGR 0501+4516, che si trova vicino a un resto di supernova chiamato HB9. La separazione tra la magnetar e il centro del resto di supernova nel cielo è di soli 80 minuti d’arco, ovvero poco più di un mignolo visto con un braccio teso.
Ma uno studio decennale con Hubble ha messo in dubbio la provenienza della magnetar. Dopo le osservazioni iniziali con telescopi terrestri poco dopo la scoperta di SGR 0501+4516, i ricercatori hanno sfruttato l’eccellente sensibilità e il puntamento costante di Hubble per individuare il debole bagliore infrarosso della magnetar nel 2010, 2012 e 2020. Ciascuna di queste immagini è stata allineata a un sistema di riferimento definito dalle osservazioni della sonda spaziale Gaia, che ha creato una mappa tridimensionale straordinariamente precisa di quasi due miliardi di stelle nella Via Lattea. Questo metodo ha rivelato il sottile movimento della magnetar mentre attraversava il cielo.
“Tutto questo movimento che misuriamo è più piccolo di un singolo pixel di un’immagine di Hubble”, ha affermato Joe Lyman dell’Università di Warwick, Regno Unito, co-ricercatore. “Essere in grado di eseguire con affidabilità tali misurazioni è davvero una testimonianza della stabilità a lungo termine di Hubble”.
Tracciando la posizione della magnetar, il team è stato in grado di misurarne il moto apparente nel cielo. Sia la velocità che la direzione del movimento di SGR 0501+4516 hanno mostrato che la magnetar non poteva essere associata al vicino resto di supernova. Tracciando la traiettoria della magnetar migliaia di anni fa, è emerso che non esistevano altri resti di supernova o ammassi stellari massicci a cui potesse essere associata.
Se SGR 0501+4516 non si è formata in una supernova, la magnetar deve essere più vecchia della sua età stimata di 20.000 anni, oppure potrebbe essersi formata in un altro modo. Le magnetar potrebbero anche formarsi attraverso la fusione di due stelle di neutroni di massa inferiore o attraverso un processo chiamato collasso indotto da accrescimento. Il collasso indotto da accrescimento richiede un sistema stellare binario contenente una nana bianca: il nucleo di una stella morta simile al Sole. Se la nana bianca attira gas dalla sua compagna, può diventare troppo massiccia per sostenersi, portando a un’esplosione – o forse alla creazione di una magnetar.
“Normalmente, questo scenario porta all’innesco di reazioni nucleari e all’esplosione della nana bianca, senza lasciare nulla dietro di sé. Ma è stato teorizzato che, in determinate condizioni, la nana bianca possa invece collassare in una stella di neutroni. Pensiamo che sia così che si è formata SGR 0501”, ha aggiunto Andrew Levan della Radboud University nei Paesi Bassi e dell’Università di Warwick nel Regno Unito.
Capire i lampi radio veloci
SGR 0501+4516 è attualmente il miglior candidato per una magnetar nella nostra galassia, che potrebbe essersi formata attraverso una fusione o un collasso indotto dall’accrescimento. Le magnetar che si formano attraverso il collasso indotto dall’accrescimento potrebbero fornire una spiegazione per alcuni dei misteriosi lampi radio veloci, brevi ma potenti lampi di onde radio. In particolare, questo scenario potrebbe spiegare l’origine dei lampi radio veloci che emergono da popolazioni stellari troppo antiche per aver generato recentemente stelle sufficientemente massicce da esplodere come supernovae.
“I tassi di nascita e gli scenari di formazione delle magnetar sono tra le questioni più urgenti dell’astrofisica delle alte energie, con implicazioni per molti degli eventi transitori più potenti dell’universo, come i lampi gamma, le supernovae superluminose e i lampi radio veloci”, ha affermato Nanda Rea dell’Istituto di scienze spaziali di Barcellona, in Spagna.
Il team di ricerca ha in programma ulteriori osservazioni con l’Hubble per studiare le origini di altre magnetar nella Via Lattea, contribuendo a comprendere come si formano questi oggetti magnetici estremi.
Fonte: NASA
