Studiando il sito di una spettacolare esplosione stellare osservata nell'aprile 2020, un team di scienziati guidato da Chalmers ha utilizzato quattro radiotelescopi europei per confermare che il puzzle più emozionante dell'astronomia sta per essere risolto. Lampi radio veloci, segnali radio imprevedibili della durata di un millisecondo visti a enormi distanze attraverso l'universo, sono generate da stelle estreme chiamate magnetar e sono sorprendentemente diverse in luminosità.

Da oltre un decennio, il fenomeno noto come lampi radio veloci ha entusiasmato e sconcertato gli astronomi. Questi lampi di onde radio straordinariamente luminosi ma estremamente brevi, della durata di pochi millisecondi, raggiungono la Terra da galassie distanti miliardi di anni luce.

Ad aprile 2020, una delle esplosioni è stata rilevata per la prima volta dall'interno della nostra galassia, la via Lattea, dai radiotelescopi CHIME e STARE2. Il bagliore inaspettato è stato fatto risalire a una fonte precedentemente nota a soli 25.000 anni luce dalla Terra nella costellazione della Vulpecula, la volpe, e scienziati di tutto il mondo hanno coordinato i loro sforzi per dare seguito alla scoperta.

A maggio, un team di scienziati guidati da Franz Kirsten (Chalmers) ha puntato quattro dei migliori radiotelescopi d'Europa verso la sorgente, nota come SGR 1935+2154. I loro risultati sono pubblicati oggi in un articolo sulla rivista Astronomia della natura .

"Non sapevamo cosa aspettarci. I nostri radiotelescopi erano stati solo raramente in grado di vedere lampi radio veloci, e questa fonte sembrava fare qualcosa di completamente nuovo. Speravamo di essere sorpresi, " ha detto Mark Snelders, membro del team dell'Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Università di Amsterdam.

I radiotelescopi, un piatto ciascuno nei Paesi Bassi e in Polonia e due all'Osservatorio spaziale di Onsala in Svezia, monitorato la sorgente ogni notte per più di quattro settimane dopo la scoperta del primo lampo, un totale di 522 ore di osservazione.

La sera del 24 maggio, la squadra ha avuto la sorpresa che cercava. Alle 23:19 ora locale, il telescopio Westerbork nei Paesi Bassi, l'unico del gruppo in servizio, colto un segnale drammatico e inaspettato:due brevi raffiche, ciascuno lungo un millisecondo ma distanziato di 1,4 secondi.

Kenzie Nimmo, astronomo presso Anton Pannekoek Institute for Astronomy e ASTRON, è un membro della squadra.

"Abbiamo visto chiaramente due raffiche, estremamente vicino nel tempo. Come il flash visto dalla stessa fonte il 28 aprile, sembrava proprio come i lampi radio veloci che stavamo vedendo dall'universo lontano, solo più fioco. Le due raffiche che abbiamo rilevato il 24 maggio erano ancora più deboli di così", lei disse.

Questo era nuovo, forti prove che collegano raffiche radio veloci con magnetar, pensavano gli scienziati. Come fonti più lontane di lampi radio veloci, SGR 1935+2154 sembrava produrre raffiche a intervalli casuali, e su un'ampia gamma di luminosità.

"I lampi più luminosi di questa magnetar sono almeno dieci milioni di volte più luminosi di quelli più deboli. Ci siamo chiesti, potrebbe essere vero anche per le sorgenti di raffiche radio veloci al di fuori della nostra galassia? Se è così, poi le magnetar dell'universo stanno creando fasci di onde radio che potrebbero attraversare il cosmo in ogni momento, e molti di questi potrebbero essere alla portata di telescopi di modeste dimensioni come il nostro", ha affermato il membro del team Jason Hessels (Anton Pannekoek Institute for Astronomy e ASTRON, Olanda).

Le stelle di neutroni sono le minuscole, resti estremamente densi lasciati indietro quando una stella di breve durata di oltre otto volte la massa del Sole esplode come una supernova. Per 50 anni, gli astronomi hanno studiato le pulsar, stelle di neutroni che con regolarità simile a un orologio inviano impulsi di onde radio e altre radiazioni. Si ritiene che tutte le pulsar abbiano forti campi magnetici, ma le magnetar sono i più potenti magneti conosciuti nell'universo, ciascuno con un campo magnetico centinaia di trilioni di volte più forte di quello del Sole.

Nel futuro, il team mira a mantenere i radiotelescopi che monitorano SGR 1935+2154 e altre magnetar vicine, nella speranza di stabilire come queste stelle estreme producono effettivamente le loro brevi esplosioni di radiazioni.

Gli scienziati hanno presentato molte idee sulla velocità con cui vengono generati i lampi radio. Franz Kirsten, astronomo dell'Osservatorio Spaziale Onsala, Chalmers, chi ha guidato il progetto, si aspetta che il ritmo rapido nella comprensione della fisica dietro i lampi radio veloci continui.

"I fuochi d'artificio di questo incredibile, la vicina magnetar ci ha fornito indizi interessanti sulla velocità con cui potrebbero essere generati i lampi radio. Le esplosioni che abbiamo rilevato il 24 maggio potrebbero indicare un drammatico disturbo nella magnetosfera della stella, vicino alla sua superficie. Altre possibili spiegazioni, come onde d'urto più lontane dalla magnetar, sembra meno probabile, ma sarei felice di essere smentito. Qualunque siano le risposte, possiamo aspettarci nuove misurazioni e nuove sorprese nei mesi e negli anni a venire", Egli ha detto.