Gli astronomi hanno ricondotto un misterioso tipo di segnale cosmico ripetitivo a una coppia insolita di stelle, fornendo la prova più convincente finora sull’origine di uno dei fenomeni più enigmatici dell’astronomia.
La scoperta è stata fatta da un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell’Università di Sydney, utilizzando il radiotelescopio ASKAP del CSIRO. I loro risultati identificano l’origine di una rara classe di oggetti noti come transienti radio a lungo periodo, misteriose esplosioni di onde radio che hanno incuriosito gli astronomi sin dalla loro prima rilevazione in poche località della Via Lattea.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy .
L’autore principale Kovi Rose, dottorando presso la Facoltà di Fisica dell’Università di Sydney e il CSIRO, ha affermato che il team è finalmente riuscito a collegare uno di questi enigmatici segnali a uno specifico tipo di sistema stellare.
“Per la prima volta abbiamo individuato l’origine di questi segnali, confermando che la fonte è una ‘variabile cataclismica’, ovvero una nana bianca in fase di accrescimento”, ha affermato Rose.
“I transienti radio a lungo periodo hanno incuriosito gli astronomi per anni”, ha affermato Rose. “Ne abbiamo individuati solo una dozzina circa, e le loro origini erano poco chiare. Ora, siamo riusciti a dimostrare che la sorgente di uno di questi transienti proviene da una nana bianca che sta attivamente sottraendo materiale a una stella compagna.”
Rivelato un raro sistema di nane bianche
Il sistema appena identificato, noto come ASKAP J1745−5051, è costituito da una nana bianca e una nana rossa bloccate in un’orbita estremamente ravvicinata. Una nana bianca è il denso residuo di una stella morta, di dimensioni simili alla Terra ma con una massa paragonabile a quella del Sole. La sua compagna è una nana rossa molto più grande ma meno densa, con una massa pari a circa un decimo di quella del Sole.
Le due stelle si orbitano attorno in poco più di un’ora.
Quando la nana bianca sottrae gas alla sua compagna, il materiale si riscalda ed emette raggi X. Allo stesso tempo, le interazioni tra i campi magnetici delle stelle generano potenti impulsi radio. Queste emissioni si ripetono ciclicamente ogni 1,4 ore.
“Queste emissioni sono tutte legate al moto orbitale del sistema”, ha affermato Rose. “Ma, cosa interessante, i segnali radio e a raggi X non raggiungono il picco contemporaneamente, il che ci indica che vengono prodotti in regioni diverse del sistema.”
I ricercatori hanno scoperto che le onde radio vengono probabilmente prodotte laddove i campi magnetici delle stelle si scontrano e interagiscono con il flusso di materiale carico diretto verso la nana bianca. Questo processo crea impulsi di radiazione molto concentrati che si propagano nello spazio.
Risolvere il mistero dei transienti radio a lungo periodo
Quando furono scoperti per la prima volta i transienti radio a lungo periodo, molti astronomi sospettarono che potessero trattarsi di stelle di neutroni a rotazione insolitamente lenta, note come pulsar. Tuttavia, i modelli esistenti suggeriscono che le stelle di neutroni che ruotano così lentamente non dovrebbero essere in grado di produrre questi segnali.
I nuovi risultati supportano una spiegazione diversa. Almeno alcuni transienti radio a lungo periodo sembrano avere origine in sistemi stellari binari che coinvolgono nane bianche.
“Alcuni oggetti simili erano già stati collegati a sistemi binari, ma questo è il primo in cui possiamo osservare chiaramente sia le stelle che il processo di accrescimento in azione”, ha affermato il professor Murphy, direttore della Facoltà di Fisica dell’Università di Sydney e responsabile scientifico dell’ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).
Questo sistema è anche il secondo transiente radio a lungo periodo noto a produrre raggi X regolari. È il primo esempio in cui gli scienziati hanno confermato con precisione la causa del comportamento periodico.
Una Stele di Rosetta Cosmica
I ricercatori ritengono che ASKAP J1745−5051 potrebbe diventare un importante oggetto di riferimento per la comprensione di altri misteriosi transienti radio.
Il sistema è stato scoperto grazie ad ASKAP, un radiotelescopio di proprietà e gestito dal CSIRO, l’agenzia scientifica nazionale australiana. ASKAP combina un ampio campo visivo, un’alta risoluzione e un’eccezionale sensibilità, risultando particolarmente efficace nel rilevare segnali insoliti che altrimenti potrebbero passare inosservati.
“Questo sistema ci offre un modo per decodificare questi segnali. Potrebbe aiutarci a determinare se altri transienti a lungo periodo assomigliano più alle pulsar o ai sistemi di nane bianche, agendo come una Stele di Rosetta stellare”, ha affermato Rose, riferendosi al reperto archeologico scoperto in Egitto che ha contribuito a decifrare gli antichi geroglifici.
Oltre a contribuire a spiegare misteriosi segnali radio, il sistema offre agli scienziati una rara opportunità di studiare condizioni fisiche estreme che non possono essere riprodotte in laboratorio sulla Terra.
“Questi sistemi sono laboratori naturali”, ha affermato Rose. “Ci permettono di mettere alla prova la nostra comprensione di come la materia si comporta in campi magnetici intensi e sotto l’azione di forze gravitazionali intense.”
Osservazioni future programmate
Il team prevede di continuare a studiare il sistema utilizzando radiotelescopi, telescopi ottici e a raggi X. Combinando le osservazioni su diverse lunghezze d’onda, sperano di comprendere meglio come vengono prodotti questi segnali e se meccanismi simili possano spiegare la più ampia popolazione di transienti radio a lungo periodo.
“Ogni nuova scoperta ci aiuta a ricostruire il quadro generale”, ha affermato Rose. “Stiamo solo iniziando a comprendere questa nuova classe di eventi cosmici.”
La collaborazione internazionale ha coinvolto ricercatori provenienti da Australia, Stati Uniti, Cina, Canada, Spagna e Israele. Le osservazioni sono state effettuate utilizzando ASKAP e Australia Telescope Compact Array del CSIRO in Australia, il radiotelescopio MeerKAT in Sudafrica, i telescopi ottici SOAR e Magellan in Cile e gli osservatori spaziali Swift (UV/raggi X) e Einstein Probe (raggi X).
Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse. Il finanziamento per la ricerca è stato fornito dall’Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), dalla NASA, dalla Alfred P. Sloan Foundation, dal Professor Harry Messel Research Fellowship in Physics Endowment, dall’European Research Council e dal China Scholarship Council.
I transienti radio a lungo periodo (LPT) sono impulsi coerenti di emissione radio polarizzata che si ripetono periodicamente su scale temporali da minuti a ore. Si sa poco sulle origini fisiche di questi sistemi. Gli astronomi hanno proposto magnetar a rotazione lenta e nane bianche a rapida orbita attorno a una stella compagna come possibili spiegazioni. Sebbene diversi esempi recenti sembrino supportare quest’ultima ipotesi, il meccanismo che genera questi brillanti impulsi radio rimane poco compreso. Qui riportiamo la nostra scoperta e classificazione dell’LPT ASKAP J174508.9-505149 come un sistema binario di nane bianche in accrescimento. Questo oggetto ha un periodo orbitale spettroscopico di circa 1,3 ore ed esibisce emissione di raggi X modulata orbitalmente e impulsi radio. Questi impulsi radio a polarizzazione ellittica presentano una deriva nella frequenza di emissione, potenzialmente dovuta a un periodo di battimento più lungo, e si spengono per diverse ore alla volta. Alcuni LPT sono stati associati a sistemi binari di nane bianche non interagenti. Abbiamo confermato spettroscopicamente che questo sistema è una variabile cataclismica in accrescimento, identificata attraverso caratteristiche linee di emissione ottica e un’esplosione di raggi X in corso. I nostri risultati rafforzano il legame tra almeno alcune LPT e le binarie di nane bianche.
Materiale fornito dall’Università di Sydney . Nota: il contenuto potrebbe essere modificato per motivi di stile e lunghezza.
Kovi Rose, Joshua Pritchard, Tara Murphy, LN Driessen, DL Kaplan, M. Caleb, Ziteng Wang, A. Zic, I. Andreoni, J. Carney, BN Barlow, D. Dobie, M. Gu, G. Heald, D. Huber, E. Lenc, JK Leung, W. Lu, R. Momose, MG Pedersen, Y. Qu, N. Rea, I. de Ruiter, K. Shaji, GR Sivakoff, AJM Thomson, YL Wang, GJ Yang, F. Zahedy. Emissione radio e a raggi X periodica da un sistema binario di nane bianche in accrescimento . Nature Astronomy , 2026; DOI: 10.1038/s41550-026-02882-x
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