All'inizio del 2020, abbiamo rilevato un segnale radio insolito proveniente da qualche parte vicino al centro della nostra galassia. Il segnale si accendeva e si spegneva, crescendo 100 volte più luminoso e più fioco nel tempo.

Cosa c'è di più, le onde radio nel segnale avevano una non comune "polarizzazione circolare, " il che significa che il campo elettrico nelle onde radio si muove a spirale mentre le onde viaggiano attraverso lo spazio.

Abbiamo individuato per la prima volta il segnale utilizzando l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder Telescope (ASKAP), poi proseguito con altri telescopi in giro per il mondo e nello spazio. Nonostante i nostri migliori sforzi, non siamo ancora in grado di capire esattamente cosa abbia prodotto queste misteriose onde radio.

Uno strano segnale dal cuore della Via Lattea

Abbiamo osservato il cielo con ASKAP per tutto il 2020 e il 2021 alla ricerca di nuovi oggetti insoliti, in un progetto chiamato indagine Variables and Slow Transients (VAST).

La maggior parte delle cose che gli astronomi vedono nello spazio sono abbastanza stabili e non cambiano molto sulla scala temporale umana. Ecco perché gli oggetti che cambiano (noti come variabili) o appaiono e scompaiono (noti come transitori) sono così interessanti.

I transitori sono solitamente collegati ad alcuni degli eventi più energetici e violenti dell'Universo, come la morte di stelle massicce. L'ultimo decennio ha visto migliaia di transienti scoperti a lunghezze d'onda ottiche e dei raggi X, ma le lunghezze d'onda radio sono in gran parte non sfruttate.

Quando abbiamo guardato verso il centro della nostra galassia (la Via Lattea), abbiamo trovato una fonte che abbiamo chiamato ASKAP J173608.2-321635 (questo nome accattivante deriva dalle sue coordinate nel cielo). Questo oggetto era unico in quanto inizialmente era invisibile, è diventato luminoso, svanito, e poi è ricomparso. Questo comportamento è stato straordinario.

Oltre a cambiare nel tempo, il segnale era polarizzato circolarmente. I nostri occhi non sanno distinguere tra luce polarizzata e non polarizzata, ma ASKAP ha l'equivalente degli occhiali da sole polaroid per le onde radio.

Le sorgenti radio polarizzate sono estremamente rare:potremmo trovare meno di dieci sorgenti polarizzate circolarmente su migliaia. Quasi tutte sono fonti che comprendiamo bene, come le pulsar (la rapida rotazione, resti altamente magnetizzati di stelle esplose) o stelle nane rosse altamente magnetizzate.

Trovare più prove

Indagare su un nuovo oggetto astronomico è un po' come un lavoro da detective. Abbiamo bisogno di prove per determinare di cosa si tratta.

Sulla base dei nostri dati ASKAP, pensavamo che il nuovo oggetto potesse essere una pulsar o una stella fiammeggiante:entrambi i tipi di oggetti possono essere polarizzati, e variazione di luminosità. Però, avevamo bisogno di trovare più indizi.

Successivamente abbiamo osservato la sorgente con il radiotelescopio Parkes nel New South Wales per decidere se fosse una pulsar. Però, queste osservazioni non hanno prodotto nulla.

Abbiamo quindi provato il radiotelescopio MeerKAT più sensibile in Sud Africa. Poiché il segnale era intermittente, l'abbiamo osservato per 15 minuti ogni poche settimane, sperando di rivederlo. Per fortuna, il segnale è tornato, ma il comportamento della fonte era ora drammaticamente diverso. La fonte è scomparsa nel giro di un solo giorno, anche se era durato per settimane nelle nostre precedenti osservazioni ASKAP.

È sempre una buona idea indagare da più punti di vista. I telescopi che lavorano ad altre lunghezze d'onda possono servire come un altro paio di occhi per aiutarci a trovare nuovi indizi.

Dopo il rilevamento MeerKAT, abbiamo cercato la sorgente nei raggi X (usando l'Osservatorio spaziale Neil Gehrels Swift e l'Osservatorio a raggi X Chandra) e nell'infrarosso (usando il telescopio Gemini in Cile). Però, non abbiamo visto niente.

Ancora un mistero

Abbiamo osservato questo strano oggetto a più lunghezze d'onda utilizzando telescopi in tre continenti e nello spazio. Cosa possiamo dire di cosa sia in realtà?

Può essere una stella? Sembra improbabile perché le stelle emettono anche gran parte della loro luce nell'ottica e nell'infrarosso (come il Sole), ma non rileviamo nulla a queste lunghezze d'onda.

Può essere una pulsar? Come il nostro segnale, le pulsar producono onde radio polarizzate e possono variare notevolmente in luminosità. Ma la caratteristica delle pulsar sono gli impulsi rapidi da millisecondi a secondi lunghi, e non li abbiamo rilevati con Parkes o MeerKAT.

La vicinanza della fonte al centro della nostra galassia è un indizio? Negli ultimi 15 anni, sono state scoperte una serie di intriganti sorgenti radio verso il centro galattico (inclusa una soprannominata "ruttatrice cosmica"). Non sappiamo cosa siano, ma sono fantasiosamente chiamati Galactic Center Radio Transient (GCRT).

Sono correlati a ASKAP J173608.2-321635? Ci sono alcune somiglianze, ma ci sono anche differenze. E anche i noti GCRT mostrano diversità, e non possono condividere un'origine comune. Quindi il nostro segnale è ancora un mistero.

Continueremo ad osservare questa fonte in modi nuovi. È solo la prima di molte insolite sorgenti transitorie che ci aspettiamo di trovare con il potente array ASKAP, e dà un accenno al futuro della radioastronomia.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.