Grazie ai satelliti dell’ESA, un team internazionale che comprende l’Università di Ginevra ha individuato un gigantesco brillamento proveniente da una magnetar, una stella di neutroni estremamente magnetica.
Il 15 novembre 2023, il satellite INTEGRAL dell’ESA ha individuato l’improvvisa esplosione di un oggetto raro. Per appena un decimo di secondo, nel cielo è apparsa una breve esplosione di raggi gamma energetici. I dati del satellite sono stati ricevuti dall’INTEGRAL Science Data Centre (ISDC), con sede presso il sito Ecogia del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Ginevra, da cui è stato emesso un allarme gamma-ray burst.da cui è stato inviato un allarme gamma-ray burst agli astronomi di tutto il mondo, appena 13 secondi dopo il rilevamento", spiega Carlo Ferrigno, collaboratore scientifico del Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra, responsabile dell’ISDC e coautore della pubblicazione.
Il software IBAS (Integral Burst Alert System) ha fornito una posizione automatica che coincide con la galassia M82, a 12 milioni di anni luce di distanza. Questo sistema di allerta è stato sviluppato e viene gestito da scienziati e ingegneri dell’Università di Ginevra in collaborazione con controparti all’estero.
Un curioso segnale da una galassia vicina ...
Ci siamo subito resi conto che si trattava di un allarme speciale. I burst di raggi gamma possono provenire da regioni molto distanti e da qualsiasi punto del cielo, ma questo burst proveniva da una galassia vicina e luminosa", spiega Sandro Mereghetti dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF-IASF) di Milano, Italia, autore principale della pubblicazione e collaboratore di IBAS. Il team ha immediatamente chiesto al telescopio spaziale XMM-Newton dell’ESA di effettuare un’osservazione di follow-up del luogo del burst il prima possibile. Se si fosse trattato di un burst di raggi gamma di breve durata causato dalla collisione di due stelle di neutroni, la collisione avrebbe creato onde gravitazionali e un bagliore residuo nei raggi X e nella luce visibile.
"Negli ultimi 50 anni, solo tre brillamenti giganti sono stati identificati come originati da magnetar nella nostra galassia".
Tuttavia, le osservazioni di XMM-Newton hanno mostrato solo il gas caldo e le stelle della galassia. Utilizzando telescopi ottici a terra, tra cui il telescopio italiano Galileo e l’Osservatorio francese Haute-Provence, il team ha anche cercato un segnale di luce visibile poche ore dopo l’esplosione, ma ancora una volta non è stato rilevato nulla. In assenza di un segnale nei raggi X e nella luce visibile, e in assenza di onde gravitazionali misurate dai rivelatori sulla Terra (LIGO/VIRGO/KAGRA), la spiegazione più certa è che il segnale provenisse da una magnetar.Magnetars: stelle megamagnetiche morte di recente
Quando le stelle più massicce di otto volte il Sole muoiono, esplodono in una supernova, lasciando dietro di sé un buco nero o una stella di neutroni. Le stelle di neutroni sono resti stellari molto compatti la cui massa supera quella del Sole e che si concentrano in una sfera grande quanto il cantone di Ginevra. Ruotano rapidamente e hanno forti campi magnetici", spiega Volodymyr Savchenko, assistente scientifico presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e coautore della pubblicazione. Alcune giovani stelle di neutroni hanno campi magnetici molto potenti, più di 10.000 volte superiori a quelli delle tipiche stelle di neutroni. Queste stelle sono chiamate "magnetar". Emettono energia sotto forma di brillamenti, alcuni dei quali sono giganteschi.
Tuttavia, negli ultimi 50 anni di osservazioni di raggi gamma, solo tre brillamenti giganti sono stati identificati come provenienti da magnetar nella nostra galassia. Queste eruzioni sono molto potenti: una di esse, rilevata nel dicembre 2004, si è verificata a 30.000 anni luce dalla nostra Terra, ma è stata abbastanza potente da influenzare gli strati superiori dell’atmosfera terrestre, come fanno le eruzioni solari, che hanno origine molto più vicino a noi.
Il brillamento rilevato da INTEGRAL è la prima conferma certa di un brillamento magnetico al di fuori della Via Lattea. M82 è una galassia luminosa e ricca di nursery stellari. In queste regioni nascono stelle massicce, vivono una breve vita turbolenta e si lasciano dietro una stella di neutroni. La scoperta di una magnetar in questa regione conferma che le magnetar sono probabilmente giovani stelle di neutroni", aggiunge Volodymyr Savchenko. La ricerca di altre magnetar continuerà in altre regioni extragalattiche di formazione stellare, per comprendere meglio questi straordinari oggetti astronomici. Se gli astronomi ne troveranno molte altre, potranno iniziare a capire la frequenza di queste eruzioni e come le stelle di neutroni perdano energia nel processo.
INTEGRALE, uno strumento chiave in una corsa contro il tempo
Eruzioni di così breve durata possono essere rilevate solo per caso, quando uno strumento di osservazione è già puntato nella giusta direzione. Ecco perché INTEGRAL, con il suo campo visivo più grande di 3.000 volte l’area del cielo coperta dalla Luna, è così importante per questi rilevamenti.
Carlo Ferrigno spiega: "Il nostro sistema di elaborazione automatica dei dati è molto affidabile e ci permette di avvisare immediatamente la comunità". Quando vengono rilevate osservazioni inaspettate come questa, INTEGRAL e XMM-Newton possono essere flessibili nei loro programmi, il che è essenziale per le scoperte in cui il tempo gioca un ruolo cruciale. In questo caso, se le osservazioni fossero state effettuate anche solo un giorno dopo, non ci sarebbe stata una prova così forte che si trattava effettivamente di una magnetar e non di un normale gamma-ray burst.
24 aprile 2024
