Un oggetto cosmico che mette in crisi le teorie esistenti
Gli scienziati hanno battezzato questo oggetto ASKAP J1424 e da diversi mesi si interrogano su cosa stiano effettivamente osservando. Emette segnali con cadenza regolare ogni 36 minuti, con una stabilità sorprendente e in radio completamente polarizzata.
Un insieme di caratteristiche così peculiare non corrisponde a nulla di ciò che gli astronomi si aspettano dai tipici oggetti della nostra galassia. La combinazione di periodicità, polarizzazione estrema e periodo così lungo colloca ASKAP J1424 nella categoria degli enigmi cosmici che impongono una revisione delle teorie attuali.
Come è stato rilevato il segnale
I ricercatori hanno individuato questa sorgente grazie all'Australian SKA Pathfinder, una rete di 36 antenne radio situata in una zona remota dell'Australia Occidentale. Questo telescopio è stato progettato proprio per scandagliare rapidamente ampie porzioni di cielo e catturare brevi fenomeni radio.
Il sistema ha analizzato i segnali in cosiddetta polarizzazione circolare nel corso di dieci ore di osservazione il 9 gennaio 2025, nell'ambito del grande programma di ricerca EMU (Evolutionary Map of the Universe).
ASKAP J1424 appartiene alla categoria dei cosiddetti long-period radio transients, ovvero oggetti radio con un periodo di rotazione molto lungo, che lampeggiano molto meno frequentemente dei classici pulsar. Di queste sorgenti ne conosciamo ancora pochissime. Ogni nuova scoperta costringe gli astronomi a rivedere le teorie sui campi magnetici intensi, la rotazione stellare e i processi nei sistemi binari.
Cosa ha registrato esattamente il telescopio ASKAP
Il parametro più sorprendente di ASKAP J1424 è il periodo di 36 minuti, più precisamente 2147,27 secondi. Per fare un confronto, i normali pulsar radio riescono a ruotare centinaia di volte al secondo. Qui invece abbiamo un oggetto che lampeggia molto lentamente, eppure mantiene una regolarità straordinaria.
L'emissione si è protratta per otto giorni consecutivi di osservazione, mostrando ogni volta una forma dell'impulso quasi identica. Dal punto di vista dell'analisi dei dati si tratta di un risultato eccezionale: il segnale è ripetibile, nitido e praticamente costante. I ricercatori dell'Università di Sydney hanno confermato che una simile stabilità si riscontra solo in pochissime sorgenti cosmiche conosciute.
L'oggetto si trova da qualche parte nella Via Lattea, ma la distanza precisa non è ancora determinabile. Manca infatti una controparte nella luce visibile o nell'infrarosso che permetterebbe di stabilire posizione e caratteristiche del sistema.
Una polarizzazione al 100% è una rarità assoluta
Ancora più affascinante è la polarizzazione delle onde radio. ASKAP J1424 emette un segnale che rimane completamente polarizzato per tutta la durata dell'impulso. In aggiunta, la polarizzazione cambia carattere, passando da ellittica a pienamente lineare.
Una polarizzazione così elevata e variabile indica un campo magnetico estremo e condizioni molto ordinate nelle vicinanze della sorgente di emissione. Fenomeni simili non si lasciano facilmente classificare né tra i pulsar tipici né tra i magnetar. Qualcosa in questa configurazione si comporta in modo diverso da quanto prevedono i modelli standard.
Gli scienziati del CSIRO, l'organizzazione scientifica australiana, sottolineano che una polarizzazione così perfetta richiede una geometria molto specifica del campo magnetico. Le particelle cariche devono percorrere traiettorie definite con grande precisione, il che suggerisce o una nana bianca in rotazione con campo estremo, oppure un tipo di oggetto completamente nuovo.
La polarizzazione misura come sono orientate le oscillazioni dell'onda radio. Quando tutte oscillano nella stessa direzione si parla di polarizzazione lineare. Nel caso di ASKAP J1424 si osserva addirittura una transizione tra diversi tipi di polarizzazione nel corso di un singolo impulso, il che è davvero insolito.
Nessuna traccia nella luce visibile né nell'infrarosso
Dopo la rilevazione del segnale radio è seguita una ricognizione su altre lunghezze d'onda. Sono entrati in gioco telescopi ottici e osservazioni nello spettro infrarosso. Ci si aspettava di trovare almeno una stella molto debole o una nube di materia incandescente nella stessa posizione del cielo.
Non è stato trovato nulla di tutto ciò. ASKAP J1424 rimane un punto nero nelle immagini ottiche — in senso figurato, perché un vero buco nero è solo una delle tante ipotesi. L'assenza di una controparte visibile complica notevolmente le analisi, ma allo stesso tempo restringe i possibili scenari.
- Nessuna stella tipica visibile nella posizione della sorgente
- Assenza di un disco di materia luminoso, facilmente rilevabile nell'infrarosso
- Nessuna nebulosa densa né resti di supernova evidenti
- I telescopi ottici in Cile non hanno individuato alcuna controparte
- Le immagini infrarosse da satellite non hanno mostrato nulla di rilevante
- La posizione della sorgente non corrisponde ad alcun oggetto noto nei cataloghi
Ciò significa che ASKAP J1424 potrebbe rappresentare una classe di oggetti completamente nuova, oppure un caso estremo di un sistema noto ma in una configurazione mai osservata prima. I ricercatori dell'Università di Manchester ipotizzano che potrebbe trattarsi di una nana bianca molto antica con luminosità minima nella banda ottica.
Una nana bianca in sistema binario o qualcosa di completamente diverso?
Il team che analizza i dati propende per uno scenario in cui la protagonista è una nana bianca. Una nana bianca è il residuo di una stella simile al Sole: estremamente densa, delle dimensioni della Terra ma con una massa vicina a quella solare.
Se un tale oggetto possiede un campo magnetico intenso e si trova in un sistema binario, può interagire con il vento stellare della stella compagna. I campi magnetici si scontrano, si generano correnti e come risultato si produce una intensa emissione radio. Questo processo ricorda ciò che osserviamo in alcuni magnetar o pulsar ad alta energia.
Gli scienziati ipotizzano che il fattore chiave possa essere l'accrescimento di plasma dalla stella compagna, oppure un singolo apporto improvviso di materia che ha innescato il meccanismo radio di ASKAP J1424. Senza una serie più lunga di osservazioni è difficile stabilire se l'oggetto sia costantemente attivo o se abbiamo avuto la fortuna di catturarlo durante un breve episodio attivo.
L'ipotesi alternativa contempla una stella di neutroni con rotazione insolitamente lenta. Le stelle di neutroni di norma ruotano molto velocemente, ma in certi casi possono rallentare a causa di interazioni nella magnetosfera. I ricercatori dell'Università di Oxford avvertono tuttavia che un periodo di 36 minuti è estremamente lungo anche per questo scenario.
Il programma VAST e le future campagne osservative
Per comprendere meglio il fenomeno, gli astronomi pianificano un monitoraggio continuato di ASKAP J1424. Un ruolo importante spetta alla seconda fase del rilevamento VAST (Variables And Slow Transients), che si concentra sui lenti fenomeni radio variabili nella Via Lattea.
L'obiettivo è verificare diverse cose: se ASKAP J1424 emette in modo continuo o solo in brevi campagne attive, se il periodo di 36 minuti rimane assolutamente stabile o è soggetto a lievi variazioni, e se la forma dell'impulso e la polarizzazione cambiano nel tempo. In parallelo si prevede l'utilizzo di altri radiotelescopi con maggiore sensibilità e un intervallo di frequenze più ampio.
L'idea è quella di captare l'emissione non solo in una singola banda radio, ma nell'intero spettro possibile, dalle onde metriche a quelle centimetriche. I ricercatori dell'Università di Cambridge propongono di combinare i dati di ASKAP con le osservazioni del MeerKAT in Sudafrica e del futuro telescopio SKA.
Più dati si riuscirà a raccogliere, maggiori saranno le possibilità di determinare la distanza, il tipo di oggetto e il meccanismo di emissione. Sorgenti stabili come ASKAP J1424 sono ideali per campagne a lungo termine, poiché forniscono un segnale coerente senza fluttuazioni casuali.
Perché queste sorgenti sono così preziose per la ricerca
Sebbene ASKAP J1424 suoni come una curiosità molto esotica, gli oggetti a lungo periodo possono rivelarsi strumenti eccellenti per lo studio dell'universo. Un segnale radio periodico e stabile è un faro naturale che può essere utilizzato per misurare i campi magnetici nelle nubi di gas tra noi e la sorgente, esaminare come il plasma nel mezzo interstellare disperde e rallenta le onde radio, e testare i modelli di evoluzione stellare nei sistemi binari.
Se gli astronomi trovassero altre sorgenti simili, sarebbe possibile verificare se ASKAP J1424 sia un'eccezione assoluta o piuttosto il primo rappresentante di una nuova serie che in passato non siamo riusciti a individuare perché i telescopi non osservavano una stessa zona per un tempo sufficientemente lungo. I ricercatori del Max Planck Institute in Germania stimano che nella galassia potrebbero esistere diverse centinaia di sorgenti simili.
I fari radio stabili aiutano inoltre a calibrare gli strumenti e a testare nuovi metodi di analisi dei dati. ASKAP J1424 è già utilizzato come sorgente di riferimento per la verifica degli algoritmi di rilevamento della polarizzazione. Per gli astrofisici ogni oggetto di questo tipo rappresenta un'opportunità per ampliare i cataloghi e affinare i modelli.
Cosa ci aspetta nei prossimi anni
Con lo sviluppo di nuovi strumenti, come la versione completa del radiotelescopio SKA, sorgenti di questo tipo verranno rilevate sempre più frequentemente. ASKAP J1424 è probabilmente il precursore di un'intera popolazione di oggetti che finora ci sfuggiva perché nessuno osservava il cielo nel modo giusto e per un tempo sufficientemente lungo.
Per i non addetti ai lavori un segnale del genere potrebbe evocare comunicazioni di civiltà extraterrestri. Gli scienziati puntano però sulla spiegazione più prosaica: processi esotici ma del tutto naturali in sistemi stellari estremi. Indipendentemente dall'interpretazione finale, ASKAP J1424 costringe la scienza a rivedere i propri schemi consolidati. E sono proprio questi oggetti scomodi a far avanzare l'astrofisica di un passo in avanti.
I telescopi in Cile, Australia e Sudafrica stanno già preparando nuovi programmi osservativi dedicati alle sorgenti a lungo periodo. Forse presto scopriremo se ASKAP J1424 sia una meraviglia solitaria o il rappresentante di una categoria cosmica del tutto inedita.
