Utilizzando l'Australia Telescope Compact Array (ATCA) e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi hanno condotto uno studio su due magnetar note come PSR J1622-4950 e 1E 1547.0-5408. Risultati di questa indagine, pubblicato il 4 febbraio su arXiv.org, forniscono importanti informazioni sull'emissione radio da queste due fonti.

Le magnetar sono stelle di neutroni con campi magnetici estremamente forti (oltre 100 trilioni di G), più di 1 quadrilione di volte più forte del campo magnetico del nostro pianeta. Il decadimento dei campi magnetici nelle magnetar alimenta l'emissione di radiazioni elettromagnetiche ad alta energia, ad esempio, sotto forma di raggi X o onde radio.

Ad oggi, sono state scoperte solo 24 magnetar e solo cinque di esse mostrano emissioni radio pulsate, inclusi PSR J1622-4950 e 1E 1547.0-5408. PSR J1622-4950 è la prima magnetar scoperta in banda radio, mentre 1E 1547.0-5408 è stato rilevato per la prima volta in un residuo di supernova (SNR) G327.24-0.13 ed è stato successivamente confermato come magnetar dai raggi X e dalle osservazioni radio.

Un team di astronomi guidato da Che-Yen Chu della National Tsing Hua University di Hisnchu, Taiwan, ha deciso di analizzare gli spettri radio di queste due magnetar per far luce sulle proprietà della loro emissione radio. I dati analizzati sono stati ottenuti da ATCA e ALMA nel 2017.

"Abbiamo studiato gli spettri radio di due magnetar, PSR J1622−4950 e 1E 1547.0−5408, utilizzando le osservazioni dell'Australia Telescope Compact Array e dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array prese nel 2017, " scrivono i ricercatori sul giornale.

L'emissione radio da PSR J1622-4950 è stata chiaramente rilevata da 5,5 a 45 GHz da ATCA. Mette in mostra uno spettro ripido con un indice spettrale di circa -1,3 nell'intervallo 5,5-45 GHz durante la sua riattivazione dell'esplosione di raggi X avvenuta nel 2017. Per questa magnetar, è stato rilevato un miglioramento significativo nella densità del flusso radio, quando i nuovi risultati sono stati confrontati con studi precedenti.

Le osservazioni ATCA di 1E 1547.0-5408 hanno trovato densità di flusso di 6,2 mJy a 43 GHz, 6,3 mJy a 45 GHz, 8,1 mJy a 93 GHz e 9,0 mJy a 95 GHz. Lo spettro è compatibile con una legge di potenza e i ricercatori hanno trovato un indice spettrale positivo di circa 0,4. La magnetar mostra uno spettro invertito da 43 a 95 GHz, ciò che indica un possibile picco spettrale ad alta frequenza (poche centinaia di GHz). Inoltre, la curva di luce dei raggi X a lungo termine di questa magnetar mostra che il flusso di raggi X assorbito è gradualmente diminuito dall'esplosione del 2009 ma il livello di flusso nel 2017 è rimasto molto più alto del livello di flusso più basso nel 2006.

Generalmente, la ricerca ha scoperto che sia PSR J1622-4950 che 1E 1547.0-5408 possono avere meccanismi di emissione diversi a banda cm e sub-mm, ciò che si traduce in spettri a doppio picco con picchi a pochi GHz e a poche centinaia di GHz. Lo studio ha anche fornito importanti informazioni che potrebbero migliorare la nostra comprensione dell'emissione da magnetar e radio pulsar simili a magnetar.

"Abbiamo inoltre ottenuto i raggi X e i dati radio di radio magnetar e una radio pulsar simile a magnetar dalla letteratura e abbiamo trovato, per la prima volta, che il tempo di salita dell'emissione radio è molto più lungo di quello dell'emissione di raggi X in alcuni casi di esplosione di magnetar, " concludono gli autori del paper.

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