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Raggio di energia misterioso: il legame tra stella morta e nano rosso

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Recenti scoperte astronomiche hanno rivelato un’improvvisa e straordinaria emissione energetica proveniente dallo spazio profondo, attribuibile a un sistema binario costituito da una piccola stella nana rossa e un residuo stellare morto noto come nana bianca. Un team di ricercatori del nodo dell’Università Curtin presso il Centro Internazionale per la Ricerca in Astronomia Radio (ICRAR) ha analizzato dati archivistici a bassa frequenza provenienti dal Murchison Widefield Array (MWA) e identificato un impulso di energia brillante, denominato GLEAM-X J0704-37. Questo segnale radio, che si ripete ogni tre ore, genera esplosioni di energia che durano tra 30 e 60 secondi, rendendolo il più lungo esempio di un fenomeno raro e estremo chiamato “transienti radio a lungo periodo”.

Scoperti per la prima volta nel 2006, i transitori radio a lungo periodo hanno rappresentato un enigma per gli astronomi per quasi 20 anni, rendendo difficile comprendere come vengano generati questi segnali radio. Questa ricerca potrebbe aver trovato la chiave per svelare questo mistero, identificando una fonte probabile per queste emissioni energetiche. Uno dei motivi che ha complicato tale indagine è che in precedenti scoperte di transitori radio a lungo periodo, erano situati in aree della Via Lattea densamente popolate di stelle, il che ha reso difficile identificare l’oggetto responsabile di queste esplosioni di onde radio. “I transitori a lungo periodo sono particolarmente intriganti, e per gli astronomi è fondamentale avere un’immagine ottica,” ha affermato un membro del team di scoperta. “Tuttavia, quando si guarda verso di essi, ci sono così tante stelle che ostruiscono la vista, è come in ‘2001: Odissea nello spazio’. ‘Mio Dio, è pieno di stelle!'”

La fortuna ha sorriso al team durante la scoperta di GLEAM-X J0704-37. Questo particolare transiente radio a lungo periodo proviene da una distanza di 5.000 anni luce, situato ai margini della Via Lattea, più rarefatta di stelle. “La nostra nuova scoperta si trova lontano dal piano galattico, quindi ci sono solo poche stelle nelle vicinanze, e ora siamo certi che un sistema stellare, in particolare, sta generando le onde radio,” si è aggiunto un membro del team.

Un’illustrazione mostra una nana bianca che orbita attorno a una piccola stella della sequenza principale in un sistema binario (Crediti immagine: Robert Lea (creato con Canva)). Utilizzando il telescopio MeerKAT in Sudafrica, il team ha potuto localizzare l’origine di GLEAM-X J0704-37 con precisione su una specifica stella. Il passo successivo per i ricercatori è stato scoprire la natura del sistema stellare emittente GLEAM-X J0704-37.

Nana rossa vs. nana bianca

Rivolgendo la loro attenzione al Telescopio Astrofisico del Sud (SOAR) in Cile, gli scienziati hanno stabilito che una delle stelle alla fonte di GLEAM-X J0704-37 è una nana rossa a bassa massa, conosciuta anche come stella di tipo “M” o “nana M”. Questo ha presentato un dilemma per il team. “Le nane M sono stelle a bassa massa che possiedono solo una frazione della massa e della luminosità del Sole. Costituiscono il 70% delle stelle nella Via Lattea, ma nessuna di queste è visibile ad occhio nudo,” è stato spiegato. “Da sola, una nana M non potrebbe generare l’energia che osserviamo.”

Ritornando ai loro dati, il team ha trovato prove che suggeriscono che la nana rossa sia parte di un sistema binario con un altro oggetto. Hanno determinato che questo corpo compagno è molto probabilmente una nana bianca, il residuo di una stella che ha una massa simile a quella del Sole e che ha esaurito la sua vita. “Insieme, generano emissioni radio,” ha sottolineato un membro del team.

Un video di impressione artistica del sistema binario esotico AR Scorpii – YouTube

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I ricercatori ipotizzano che forti campi magnetici nel sistema causino l’emissione di esplosioni periodichedi energia simili a quelle osservate emesse da pulsar, ovvero stelle di neutroni in rapida rotazione. Dal momento che il sistema da cui emerge GLEAM-X J0704-37 si trova in alto sopra il disco della Via Lattea, il team ha potuto escludere che una stella di neutroni altamente magnetizzata, o “magnetar”, sia la fonte di questo transiente radio a lungo periodo. Il team sta attualmente lavorando duramente per esaminare i dati e confermare la natura di questo sistema binario e spiegare esattamente come ha generato GLEAM-X J0704-37.

In modo più generale, il fatto che GLEAM-X J0704-37 sia stato attivo negli ultimi 10 anni, rimanendo sconosciuto fino ad oggi, suggerisce che ci siano probabilmente molti altri transienti radio a lungo periodo nascosti nei dati archiviati di un’ampia varietà di telescopi a livello globale, incluso il MWA. “Questi transitori radio a lungo periodo sono nuove scoperte scientifiche, e il MWA ha reso possibile queste scoperte,” ha affermato il direttore del MWA. “Il MWA possiede un archivio di osservazioni di 55 petabyte, che fornisce un record lungo un decennio del nostro universo. È come avere una capacità di archiviazione dati equivalente a 55.000 computer domestici di alta gamma – una delle più grandi collezioni di dati scientifici nel mondo.

“È una vera miniera d’oro per scoprire altri fenomeni nel nostro universo, e i dati sono un parco giochi per gli astronomi.” La ricerca del team è stata pubblicata il 26 novembre sulla Astrophysical Journal Letters.

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