{"id":9354,"date":"2020-12-16T04:10:45","date_gmt":"2020-12-16T03:10:45","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9354"},"modified":"2020-12-16T04:10:48","modified_gmt":"2020-12-16T03:10:48","slug":"lampi-radio-e-magnetar-il-legame-si-fa-piu-forte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9354","title":{"rendered":"Lampi radio e magnetar, il legame si fa pi\u00f9 forte"},"content":{"rendered":"\n

Grazie all\u2019analisi di una serie di dati d\u2019archivio risalenti ai primi mesi del 2009 un team guidato e composto da ricercatori dell\u2019Inaf, con colleghi dello Iuss di Pavia e del Gssi dell\u2019Aquila, ha svelato lampi radio e nei raggi X quasi simultanei provenienti dalla magnetar 1E 1547.0\u20135408, rafforzando dunque l\u2019associazione tra queste pulsar e i Fast Radio Burst<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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GianLuca Israel, dirigente di ricerca all\u2019Inaf di Roma. Crediti: Patrizia Galliano \/ Media Inaf<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Il 28 aprile di quest\u2019anno abbiamo scoperto<\/strong><\/a> per la prima volta un Fast Radio Burst (Frb<\/a><\/strong>) di origine galattica. L\u2019aspetto pi\u00f9 interessante della scoperta, tuttavia, \u00e8 un altro: la sorgente era associabile a un oggetto ben noto, una magnetar<\/strong><\/a>, ovvero una stella di neutroni con un campo magnetico particolarmente intenso<\/em>. L\u2019osservazione simultanea di lampi nella banda radio, nei raggi X e gamma<\/em> ha aperto nuovi scenari sulla natura dei Frb, fino ad allora piuttosto misteriosa. Grazie a uno studio recente<\/strong><\/a>\u00a0guidato da GianLuca Israel<\/strong> dell\u2019Inaf di Roma, e accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal<\/em>, si \u00e8 riacceso l\u2019interesse sull\u2019associazione tra queste sorgenti.<\/p>\n\n\n\n

Analizzando una serie di osservazioni d\u2019archivio ottenute con il radiotelescopio di Parkes<\/strong><\/em> e gli osservatori nei raggi X Chandra<\/strong> e Xmm-Newton<\/strong>, i ricercatori hanno osservato una serie di lampi molto ravvicinati nel tempo nei raggi X e nella banda radio<\/em> da parte della magnetar chiamata 1E 1547.0\u20135408<\/strong><\/a> durante un suo periodo di intensa attivit\u00e0, avvenuto tra gennaio e febbraio del 2009<\/em>. Questi lampi X e radio quasi simultanei rinforzano la possibile associazione fra questa magnetar e i Frb, la cui origine \u00e8 stata a lungo ignota e oggetto di un intenso dibattito scientifico. Per comprendere meglio la portata di questa scoperta abbiamo contattato il primo autore dello studio, GianLuca Israel.<\/p>\n\n\n\n

Come vi \u00e8 venuto in mente di andare a spulciare proprio quelle osservazioni del 2009? Sapevate che poteva esserci qualcosa di interessante?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abIn verit\u00e0 quelle osservazioni erano parte di una ben pi\u00f9 ampia campagna osservativa multibanda<\/em>, dal radio al gamma<\/em>, per monitorare e studiare l\u2019intenso outburst osservato a gennaio 2009 in 1E 1547.0\u20135408<\/em>, di cui qualche anno prima era stata scoperta emissione pulsata nella banda radio<\/em> (ad un periodo di 2 secondi). Nei dati X, per studiare l\u2019evoluzione del segnale vengono inizialmente eliminati i \u201clampi\u201d (burst<\/em>, la tipica emissione esplosiva delle magnetar), che altrimenti influenzerebbero i risultati. Questo era stato fatto per i dati di Xmm-Newton mentre, con nostro grande disappunto, nessuna pulsazione era stata rivelata nell\u2019osservazione radio simultanea effettuata a Parkes il 3 febbraio 2009. Tuttavia i colleghi \u201cradiologi\u201d (come li chiamo amichevolmente), tra cui Marta Burgay<\/em> e Andrea Possenti<\/em> dell\u2019Inaf di Cagliari,<\/em> effettuarono anche una ricerca di singoli picchi. Questo alla luce delle allora recenti scoperte relative ai cosiddetti \u201ctransienti radio ruotanti<\/strong><\/em>\u201d \u2013 stelle di neutroni che emettono nel radio solo singoli impulsi separati tra loro da multipli di un tempo scala caratteristico (legato allo spin dell\u2019oggetto)<\/em>. In questo modo sono stati trovati due impulsi molto intensi nei dati Parkes di 1E 1547.0\u20135408, separati tra loro di circa 4 secondi<\/em>. In particolare, il primo era talmente intenso che satur\u00f2 lo strumento per circa 200 ms, una frazione consistente della sua durata. Successivamente, abbiamo notato che il primo impulso radio seguiva di appena 1 secondo un intenso lampo X osservato non solo da Xmm-Newton ma anche da Swift e da Konus-Wind<\/strong>. I due eventi, X e radio, sono troppo vicini per non essere correlati tra loro. Tale fenomenologia era una novit\u00e0 e l\u2019associazione con i lampi radio veloci sarebbe stata molto ardita. A quel tempo, infatti, i pochi Frb noti erano per lo pi\u00f9 considerati delle interferenze di origine terrestre e pochi credevano nella loro reale natura astrofisica<\/em>. Inoltre anche a livello energetico, il burst<\/em> radio osservato appariva molto pi\u00f9 debole dell\u2019unico Frb noto fino ad allora\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Quali sono le principali differenze e similitudini tra questa sorgente e quella osservata ad aprile scorso?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00ab1E 1547.0\u20135408 e Sgr 1935+2154<\/strong> sono due \u201ctipiche\u201d magnetar. Apparentemente non mostrano caratteristiche che le etichettano come casi \u201cspeciali\u201d. Entrambe si trovano al centro di un resto di supernova<\/strong>, ma non ci sono indicazioni che le magnetar non in resti di supernova abbiano caratteristiche fisiche diverse (con l\u2019eccezione di Rcw 103<\/strong>, che sembra essere un caso a parte). Entrambe mostrano pulsazioni sia nella banda X sia nel radio, sebbene queste siano state scoperte solo recentemente nel caso di Sgr 1935+2154. Rispetto all\u2019evento osservato ad aprile 2020 da Sgr 1935+2154, c\u2019\u00e8 una differenza in energia emessa nella banda radio: il burst pi\u00f9 brillante di 1E 1547.0-5408 \u00e8 pi\u00f9 debole di qualche migliaio di volte<\/em>. Altri burst<\/em> radio pi\u00f9 deboli sono stati osservati recentemente da Sgr 1935+2154 e, tra questi, solo uno ha un\u2019intensit\u00e0 paragonabile a quella osservata da\u00a0 1E 1547.0-5408. L\u2019altra differenza interessante tra i due eventi \u00e8 l\u2019ordine cronologico<\/strong> con cui X e radio sono stati osservati: il burst radio precede quello X di una manciata di millisecondi nel caso di Sgr 1935+2154<\/em>, mentre il burst radio segue quello X di 1 secondo in 1E 1547.0-5408<\/em>. Non \u00e8 chiaro al momento se questa differenza sia testimonianza di un processo fisico diverso o meno. Solo con un campione pi\u00f9 ampio di eventi simili sar\u00e0 possibile fare degli studi comparativi\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Quali elementi aggiunge questa scoperta alla nostra conoscenza dei Frb?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abFino a pochi mesi fa la definizione di Frb era quella di lampo radio intenso e di natura sconosciuta proveniente da una galassia relativamente lontana. Tuttavia, eventi come quello osservato ad aprile da Sgr 1935+2154, o come il burst<\/em> che abbiamo trovato nei dati radio di Parkes di 1E 1547.0-5408, ci stanno forzando a modificare la definizione stessa di Frb. Lo scenario che sta prendendo forma \u00e8 quello di un continuo di propriet\u00e0 dei radio burst<\/em> che sta pian piano riempiendo la regione (in termini di energia emessa) tra i pulsi giganti osservati nelle pulsar radio \u201cordinarie\u201d e appunto i Frb. \u00c8 prematuro asserire che tutti i Frb sono associati alle magnetar, tuttavia la fenomenologia dei radio burst<\/em> osservata fino ad oggi nelle magnetar ci dice che esse possono essere responsabili almeno di una frazione dei lampi radio extra-galattici. Il fatto che i burst<\/em> radio pi\u00f9 brillanti delle magnetar siano intrinsecamente rari suggerisce, inoltre, che anche i Frb che non si ripetono (ovvero la stragrande maggioranza del campione) potrebbero essere associati a magnetar di cui osserviamo solo i rari burst<\/em> brillanti, a causa della loro grande distanza. Solo osservando per molti anni i Frb noti sar\u00e0 possibile provare o rigettare l\u2019ipotesi circa la loro natura<\/em>\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Dal momento che i dati del 2009 erano gi\u00e0 a disposizione della comunit\u00e0 scientifica da tempo, cosa vi ha impedito di \u201ccollegare i punti\u201d tra loro fino a ora?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abDirei che la scoperta dei burst<\/em> radio in 1E 1547.0-5408 \u00e8 arrivata in una fase in cui la reale esistenza dei Frb, in termini di sorgenti astrofisiche, era altamente incerta. Corrispondentemente, l\u2019associazione sarebbe stata molto forzata\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Ci sono altre sorgenti che state sorvegliando o che sono secondo te potenzialmente interessanti per aggiungere altri tasselli al quadro generale?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abPer quanto detto finora, tutte le magnetar note sono potenzialmente sorgenti di Frb galattici e pertanto degne di attenzione. Senz\u2019altro la nuova generazione di rivelatori e osservatori radio con grandi campi di vista \u2013 e strumenti come la Croce del Nord<\/strong>, in Italia \u2013 potranno fare la differenza sia nella ricerca di nuovi Frb extragalattici<\/em> sia nella rivelazione di burst radio da magnetar galattiche<\/em>. Se la connessione con le magnetar \u00e8 reale mi aspetto che la zona attualmente occupata da questi due eventi (quello trovato da noi in 1E 1547.0-5408 e quello di aprile della Sgr 1935+2154) si popoli con il tempo\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n\n\n\n