Un picco ogni 82 minuti. Per il suo andamento “bradicardico” è un’emissione radio classificata come transiente a lungo periodo, o Lpt (dall’inglese long-period radio transient). Una rara famiglia di segnali la cui origine è a oggi un enigma. Ora però un team guidato da Kovi Rose dell’Università di Sydney e di Csiro è riuscito a identificare, grazie alle antenne del radiotelescopio australiano Askap, la sorgente di questi impulsi intervallati da circa un’ora e mezza l’uno dell’altro: è una variabile cataclismica – vale a dire, una nana bianca in fase di accrescimento – di nome Askap J1745−5051. Il risultato, pubblicato oggi su Nature Astronomy, rappresenta la prima identificazione confermata di un Lpt.
Il primo autore dello studio, Kovi Rose, studente di dottorato alla facoltà di fisica dell’Università di Sydney, davanti a una rappresentazione artistica del sistema binario Askap J1745-5051. Crediti: Kirsten Banks e Carl Knox (OzGrav Swinburne University of Technology)
«I transienti radio a lungo periodo hanno lasciato perplessi gli astronomi per anni», ricorda Rose. «Ne abbiamo individuati solo una dozzina e la loro origine era rimasta poco chiara. Ora siamo riusciti a dimostrare che la fonte di uno di questi transienti è una nana bianca che sta attivamente assorbendo materia da una stella compagna».
In effetti le prime ipotesi identificavano nelle pulsar a rotazione lenta le responsabili dei Tlp, ma i modelli più recenti suggeriscono che le stelle di neutroni che ruotano così lentamente non sarebbero in grado di produrre segnali di questo tipo. La nuova scoperta rafforza invece una spiegazione alternativa, già presa in considerazione anche per un’altra sorgente (ne avevamo parlato su Media Inaf) che come Askap J1745−5051 emette transienti a lungo periodo sia in banda radio e X: ovvero, che almeno alcuni di questi misteriosi impulsi provengano da sistemi binari – sistemi che coinvolgono, appunto, le nane bianche.
Rappresentazione artistica del sistema binario Askap J1745-5051. La nana bianca (in basso a destra), più piccola e densa, sta assorbendo materia dalla nana rossa (in alto a sinistra), più grande ma meno densa. L’interazione dei loro campi magnetici e il calore generato dall’accrescimento di materia creano segnali nelle frequenze radio e dei raggi X. Crediti: Carl Knox (OzGrav/Swinburne) e Joshua Preston Pritchard (Csiro)
Il sistema Askap J1745−5051, in particolare, è formato da una nana bianca e da una nana rossa, quest’ultima di dimensioni maggiori ma di massa inferiore, pari a circa un decimo di quella del Sole. Le due stelle orbitano l’una attorno all’altra a distanza estremamente ravvicinata, completando un’orbita completa in poco meno di un’ora e mezza – il periodo dell’emissione registrata con Askap. Man mano che viene attirata dalla nana bianca, la materia sottratta alla nana rossa si riscalda ed emette raggi X. Allo stesso tempo, le interazioni tra i campi magnetici delle due stelle producono emissioni radio periodiche.
«Queste emissioni sono entrambe legate al moto orbitale della binaria», spiega Rose. «Ma è interessante notare che i segnali radio e a raggi X non raggiungono il picco contemporaneamente, il che ci dice che vengono prodotti in regioni diverse del sistema».
Secondo gli autori dello studio, Askap J1745-5051 potrebbe diventare un punto di riferimento per comprendere altri Tlp. «Potrebbe aiutarci a determinare se altri transienti a lungo periodo siano più simili a pulsar o a sistemi di nane bianche, diventando una sorta di “stele di Rosetta” stellare», dice Rose, sottolineando anche come questi sistemi siano veri e propri “laboratori” naturali di fisica. «Ci permettono di mettere alla prova la nostra comprensione di come la materia si comporta in forti campi magnetici e sotto intense forze gravitazionali».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary”, di Kovi Rose, Joshua Pritchard, Tara Murphy, L. N. Driessen, D. L. Kaplan, M. Caleb, Ziteng Wang, A. Zic, I. Andreoni, J. Carney, B. N. Barlow, D. Dobie, M. Gu, G. Heald, D. Huber, E. Lenc, J. K. Leung, W. Lu, R. Momose, M. G. Pedersen, Y. Qu, N. Rea, I. de Ruiter, K. Shaji, G. R. Sivakoff, A. J. M. Thomson, Y. L. Wang, G. J. Yang e F. Zahedy