Il mostro cosmico che spara energia con la forza di un miliardo di soli

 

Il mostro cosmico che spara energia con la forza di un miliardo di soli

Una stella densa e magnetica ha violentemente eruttato e sputato fuori tanta energia quanto un miliardo di soli - ed è successo in una frazione di secondo, gli scienziati hanno recentemente riportato.


Questo tipo di stella, conosciuta come magnetar, è una stella di neutroni con un campo magnetico eccezionalmente forte, e le magnetar spesso eruttano in modo spettacolare e senza preavviso. Ma anche se le magnetar possono essere migliaia di volte più luminose del nostro sole, le loro eruzioni sono così brevi e imprevedibili che sono difficili da trovare e studiare per gli astrofisici.


Tuttavia, i ricercatori sono recentemente riusciti a catturare uno di questi brillamenti e calcolare le oscillazioni nella luminosità di una magnetar mentre eruttava. Gli scienziati hanno scoperto che la lontana magnetar ha rilasciato tanta energia quanta ne produce il nostro sole in 100.000 anni, e lo ha fatto in appena 1/10 di secondo, secondo una dichiarazione tradotta dallo spagnolo.


Una stella di neutroni si forma quando una stella massiccia collassa alla fine della sua vita. Quando la stella muore in una supernova, protoni ed elettroni nel suo nucleo vengono schiacciati in una massa solare compressa che combina un'intensa gravità con una rotazione ad alta velocità e potenti forze magnetiche, secondo la NASA. Il risultato, una stella di neutroni, è approssimativamente da 1,3 a 2,5 masse solari - una massa solare è la massa del nostro sole, o circa 330.000 terre - stipata in una sfera che misura solo 12 miglia (20 chilometri) di diametro. 


La materia nelle stelle di neutroni è così densamente imballata che una quantità delle dimensioni di una zolletta di zucchero peserebbe più di 1 miliardo di tonnellate (900 milioni di tonnellate metriche), e l'attrazione gravitazionale di una stella di neutroni è così intensa che un marshmallow di passaggio colpirebbe la superficie della stella con la forza di 1.000 bombe all'idrogeno, secondo la NASA.


Le magnetar sono stelle di neutroni con campi magnetici che sono 1.000 volte più forti di quelli di altre stelle di neutroni, e sono più potenti di qualsiasi altro oggetto magnetico nell'universo. Il nostro sole impallidisce in confronto a queste stelle luminose e dense anche quando non sono in eruzione, ha detto l'autore principale dello studio Alberto J. Castro-Tirado, un professore di ricerca presso l'Istituto di astrofisica dell'Andalusia al Consiglio di ricerca spagnolo, nella dichiarazione.


"Anche in uno stato inattivo, le magnetar possono essere 100.000 volte più luminose del nostro sole", ha detto Castro-Tirado. "Ma nel caso del flash che abbiamo studiato - GRB2001415 - l'energia che è stata rilasciata è equivalente a quella che il nostro sole irradia in 100.000 anni".


Un "brillamento gigante"

La magnetar che ha prodotto la breve eruzione si trova nella galassia Sculptor, una galassia a spirale a circa 13 milioni di anni luce dalla Terra, ed è "un vero mostro cosmico", ha detto il co-autore dello studio Victor Reglero, direttore del laboratorio di elaborazione delle immagini dell'UV, nella dichiarazione. Il flare gigante è stato rilevato il 15 aprile 2020 dallo strumento Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) sulla Stazione Spaziale Internazionale, i ricercatori hanno riferito il 22 dicembre sulla rivista Nature.


L'intelligenza artificiale (AI) nella pipeline ASIM ha rilevato il flare, permettendo ai ricercatori di analizzare quel breve, violento picco di energia; il flare è durato solo 0,16 secondi e poi il segnale è decaduto così rapidamente che era quasi indistinguibile dal rumore di fondo nei dati. Gli autori dello studio hanno trascorso più di un anno analizzando i due secondi di raccolta dati dell'ASIM, dividendo l'evento in quattro fasi basate sull'emissione di energia della magnetar, e poi misurando le variazioni nel campo magnetico della stella causate dall'impulso di energia quando era al suo picco. 


È quasi come se la magnetar avesse deciso di trasmettere la sua esistenza "dalla sua solitudine cosmica" gridando nel vuoto dello spazio con la forza "di un miliardo di soli", ha detto Reglero.


Solo circa 30 magnetar sono state identificate su circa 3.000 stelle di neutroni conosciute, e questo è il flare magnetar più lontano rilevato fino ad oggi. Gli scienziati sospettano che eruzioni come questa possano essere causate dai cosiddetti starquakes che disturbano gli strati esterni elastici delle magnetar, e questa rara osservazione potrebbe aiutare i ricercatori a svelare le sollecitazioni che producono i rutti energetici delle magnetar, secondo lo studio.


Originariamente pubblicato su Live Science.

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