martedì 25 ottobre 2016

Quelle strane esplosioni di energia in due galassie lontane


Un gruppo di scienziati ha setacciato più di dieci anni di dati raccolti dal Chandra X-ray Observatory e ha scoperto stelle che sopravvivono a rapide e immense esplosioni di energia. Non esistono casi simili nella nostra galassia, dove invece le stelle vengono distrutte alle stesse condizioni.

Jimmy Irwin, professore di fisica e astronomia alla University of Alabama, insieme a tre ricercatori ha osservato sei casi di massicce esplosioni di energia in quelle che sembrano due stelle binarie a raggi X. Invece di andare distrutte, le stelle in questione hanno raggiunto un picco di energia solo per tornare nel giro di un’ora allo stato iniziale. Irwin e colleghi hanno pubblicato su Nature i dettagli dell’inspiegabile scoperta.

In base al picco di energia raggiunto dalle esplosioni, gli astronomi le definirebbero come ULXs (Ultraluminous X-ray sources), ma la dinamica degli eventi non corrisponde a nessun fenomeno cosmico conosciuto.

Irwin e colleghi stavano cercando i segni di un’insolita emissione di raggi X segnalata in prossimità della galassia NGC 4697. Le esplosioni osservate erano due e risalivano al 2003 e al 2007, ma nessuno sapeva dar loro una spiegazione. Per cercare altre tracce delle strane emissioni, gli scienziati hanno scandagliato i dati di 70 galassie raccolti dal Chandra X-ray Observatory della NASA.

Dopo aver esaminato migliaia di fonti di raggi X, il team di ricercatori ha identificato due emissioni che potevano corrispondere a quelle osservate vicino a NGC 4697. La prima di queste è situata in prossimità della galassia NGC 4636, distante 47 milioni di anni luce da noi, e riguarda un’esplosione rilevata nel febbraio 2003. Un altro punto si trova in corrispondenza della galassia NGC 5128, a 14 milioni di anni luce dalla Terra, ed è stato visto “esplodere” cinque volte tra il 2007 e il 2014.

«Stavamo cercando deboli variazioni nell’emissione di raggi X, al massimo aumenti fino a tre volte nella scala di un’ora», ha raccontato Irwin. «Ma quando i miei ricercatori hanno trovato qualcosa che variava di un centinaio di volte in un minuto ne siamo rimasti tutti sorpresi».

«C’è stato un aumento di energia di cento volte nell’arco di un solo minuto, e la cosa più strana è che gli oggetti non sono andati distrutti», ha aggiunto Irwin. «Qualunque cosa siano questi eventi sembra che rappresentino una sorta di meccanismo ignoto in cui alcuni oggetti succhiano materia da una stella compagna. Potrebbe trattarsi di buchi neri o stelle di neutroni, non abbiamo ancora abbastanza informazioni per dirlo con certezza. Non è stato mai visto niente di simile nella nostra galassia, dev’essere un fenomeno che non avviene ovunque, per cui dobbiamo andare a cercare ulteriori casi in altre galassie».

Le attività esplosive ricordano quelle generate dalle magnetar, giovani stelle di neutroni con un fortissimo campo magnetico. Ma quando le magnetar emettono grandi quantità di energia sono rapidissime: il lampo di raggi X dura pochi secondi. Invece gli oggetti osservati da Irwin “splendono” più lentamente: raggiungono l’intensità massima in un minuto e si affievoliscono nell’arco di un’ora.

Le esplosioni di energia si sono verificate all’interno di ammassi globulari, sistemi di centinaia di migliaia di stelle nelle galassie osservate. Questo implica, secondo gli autori, che deve appunto essere coinvolta una stella di neutroni oppure un buco nero di massa piccola o intermedia, decine di migliaia di volte quella del Sole.

Il professore sostiene che l’esame di altre lunghezze d’onda come l’ultravioletto o le onde radio potrebbe aiutare lui e i suoi colleghi a determinare la natura dei misteriosi oggetti, ma l’accesso ai telescopi più potenti è limitato. «Il tempo tra le varie esplosioni è sfortunatamente lento, ne avviene circa una e mezzo ogni due giorni, e non sappiamo esattamente quando arriverà la prossima. Purtroppo è difficile andare a un telescopio e dire che vogliamo osservare questi oggetti per due giorni filati, ininterrottamente, aspettando che succeda qualcosa». Quindi al momento gli scienziati stanno cercando di predire quando avverrà la prossima esplosione di energia, basandosi su quelle che hanno già osservato.

Articolo pubblicato il 21 ottobre su Fly Orbit News

Immagine: una presunta stella binaria a raggi X (composta da una stella come il Sole affiancata da un buco nero o una stella di neutroni) mentre emette grandi quantità di energia per poi tornare misteriosamente allo stato iniziale. Credits: Chandra X-Ray Observatory

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