Misteriosi segnali radio con ritmo di 36 minuti sconcertano gli astronomi

Un nuovo enigma nel cielo: cos'è ASKAP J1424?

Gli astronomi australiani hanno individuato una sorgente radio straordinariamente insolita che emette un potente impulso ogni 36 minuti esatti. Il segnale è così regolare e così stranamente polarizzato da mettere sotto pressione le teorie esistenti su stelle conosciute e oggetti compatti.

La sorgente porta il nome tecnico di ASKAP J1424, derivato dal telescopio che l'ha scoperta: l'Australian SKA Pathfinder, abbreviato in ASKAP. Si tratta di un cosiddetto transiante radio a lungo periodo, ovvero un oggetto che non emette in modo continuo, ma produce di tanto in tanto un intenso lampo radio con una pausa relativamente lunga tra un'emissione e l'altra.

In questo caso, l'intervallo è di circa 36 minuti (2.147,27 secondi). Per otto giorni consecutivi, i ricercatori hanno osservato lo stesso schema ripetersi con precisione assoluta, come se qualcuno avesse impostato una sveglia cosmica. Le misurazioni sono state descritte in uno studio pubblicato sul server di preprint scientifico arXiv.

ASKAP J1424 emette segnali radio con una tempistica straordinariamente precisa e una polarizzazione eccezionalmente uniforme, caratteristiche difficilmente conciliabili con i modelli convenzionali per questo tipo di sorgenti.

Per gli astronomi, questo è affascinante. Molte sorgenti nell'universo — dai pulsar alle stelle in eruzione — sono notoriamente instabili: variano, si inceppano e tremolano. Questa nuova sorgente appare invece sorprendentemente disciplinata.

Scoperta nel corso di una megasurvey del gruppo EMU

ASKAP J1424 è emersa nell'ambito del progetto Evolutionary Map of the Universe (EMU), un'iniziativa che costruisce passo dopo passo una gigantesca mappa radio del cosmo. ASKAP può, grazie al suo ampio campo visivo, esplorare in una sola volta enormi porzioni di cielo e osservarle ripetutamente in sequenza.

Questa combinazione — ampia copertura e osservazioni frequenti — è esattamente ciò che serve per individuare rarissimi lampi lenti. Molti radiotelescopi sono o molto precisi, o guardano un unico punto per un tempo limitato. Di conseguenza, le sorgenti con lunghi intervalli sfuggono spesso alla rete d'osservazione.

Perché ASKAP è così adatto alla caccia agli oggetti cosmici anomali

• Campo visivo ampio: una vasta area di cielo viene mappata simultaneamente.
• Lunghi tempi di osservazione: la stessa regione viene seguita per ore di fila.
• Alta cadenza: le zone celesti vengono rivisitate regolarmente nel programma osservativo.
• Sensibilità alla polarizzazione: ASKAP misura non solo l'intensità, ma anche la direzione delle onde radio.

Per ASKAP J1424, i ricercatori hanno condotto una ricerca mirata di segnali con polarizzazione circolare, un indizio della presenza di intensi campi magnetici. In un'osservazione di dieci ore effettuata nel gennaio 2025, la sorgente è saltata fuori in modo inequivocabile.

Un segnale completamente polarizzato che sfida i modelli teorici

Ciò che distingue ASKAP J1424 da altre sorgenti a lungo periodo è la polarizzazione del segnale. Le onde radio, come la luce, hanno una direzione di oscillazione. Questa può ruotare in cerchio (circolare), formare un'ellisse, oppure oscillare ordinatamente in un unico piano (lineare).

In questo oggetto, l'emissione durante l'intero impulso era polarizzata al 100 percento. Inoltre, all'interno del singolo impulso, il segnale passava da una polarizzazione ellittica a una completamente lineare. Questo indica un ambiente magnetico straordinariamente ordinato.

Un segnale così perfettamente polarizzato suggerisce un campo magnetico strutturato con precisione assoluta, come se la sorgente fosse alimentata da un generatore cosmico quasi ideale.

Molti oggetti noti con forti campi magnetici, come i pulsar — stelle di neutroni in rotazione — mostrano sì una radiazione polarizzata, ma generalmente meno pura e con maggiore variabilità. La combinazione del lungo periodo, del ritmo preciso e di questa polarizzazione forma un tassello del puzzle davvero difficile da collocare.

Non una stella, non un pianeta, nessun colpevole conosciuto

In genere, gli astronomi cercano di collegare una sorgente radio a osservazioni in altre lunghezze d'onda: luce visibile, infrarosso, raggi X. In questo caso, quella ricerca non ha prodotto risultati. Non è stata trovata alcuna controparte ottica o infrarossa nella posizione di ASKAP J1424.

Questo esclude alcuni scenari. Una stella giovane e luminosa o una stella attiva vicina con eruzioni si noterebbe rapidamente in altre lunghezze d'onda. Qui non accade. La sorgente sembra essere o molto debole nella luce visibile, o estremamente lontana, oppure emette quasi esclusivamente in radio.

Sistema a nana bianca, magnetar o qualcosa di completamente nuovo?

Il gruppo di ricerca propone con cautela un scenario preferito: una stella doppia con una nana bianca. Una nana bianca è il nucleo residuo compatto di una stella simile al Sole — molto massiccia ma piccola, spesso dotata di un potente campo magnetico.

In una simile configurazione binaria, la nana bianca potrebbe interagire magneticamente con il vento di particelle che fluisce da una stella compagna. Questa interazione può generare radiazione energetica e onde radio. Il ritmo lento e regolare insieme al forte campo magnetico si adattano a questa idea, anche se non spiegano tutto.

Uno scenario di eruzione singola e casuale — come la cattura occasionale di una nube di gas — appare agli studiosi meno probabile. Il ritmo stabile che si ripete giorno dopo giorno per più giorni non si concilia bene con tale ipotesi.

Le osservazioni di follow-up dovranno rivelare il comportamento a lungo termine

Per comprendere meglio la natura di ASKAP J1424, gli astronomi intendono monitorare la sorgente per un periodo prolungato. Un ruolo centrale è riservato alla survey VAST (Variables And Slow Transients), un progetto ASKAP dedicato alla mappatura di sorgenti radio lentamente variabili e transienti nella nostra Via Lattea.

Misurando ripetutamente ASKAP J1424 nel tempo, i ricercatori potranno determinare se il segnale è sempre attivo, si manifesta in burst intermittenti, o magari un giorno scomparirà del tutto.

I diversi scenari producono ciascuno un pattern distinto:

• Attività regolare: gli impulsi continuano a tornare con precisione, indicando un oggetto in rotazione stabile.
• Comportamento intermittente: la sorgente si accende e si spegne, come alcuni pulsar "dormienti", segnalando variazioni nel plasma magnetico.
• Eruzione unica o rarissima: il segnale non si ripresenta, compatibile con un episodio di accrescimento di breve durata.

Oltre a ciò, altri telescopi — nel campo dell'infrarosso, dei raggi X e potenzialmente gamma — potranno essere impiegati per captare deboli emissioni rimaste finora sotto la soglia di rilevamento. Anche un tenue puntino luminoso nella stessa posizione potrebbe risolvere gran parte del rompicapo.

Perché sorgenti così strane hanno un impatto così grande

I transianti radio a lungo periodo sono finora rarissimi. Ogni nuova scoperta aggiunge tasselli mancanti al quadro generale di come funzionano i campi magnetici estremi. Questi campi non solo guidano la radiazione, ma influenzano anche il modo in cui la materia si muove attorno agli oggetti compatti e scambia energia.

ASKAP J1424 tocca alcune delle questioni fondamentali dell'astrofisica:

• Fino a che distanza possono estendersi e mantenersi organizzati i campi magnetici degli oggetti compatti?
• Quanto lentamente possono ruotare tali oggetti prima che il loro meccanismo radio si spenga?
• Quante sorgenti di questo tipo esistono nella Via Lattea e le abbiamo semplicemente mancate finora?

Con l'arrivo di radiotelescopi ancora più potenti, come lo Square Kilometre Array (SKA), questo tipo di survey diventerà molto più profondo. ASKAP funge dunque da prova generale: le tecniche sviluppate per trovare ASKAP J1424 potranno presto essere applicate su scala molto più ampia.

Una piccola guida: cosa sono i transianti radio e la polarizzazione?

Per chi non lavora quotidianamente con la radioastronomia, alcuni concetti chiave possono tornare utili:

• Transiante radio: una sorgente che si illumina temporaneamente nelle frequenze radio, con pause nel mezzo. Immaginate un faro, ma su lunghezze d'onda radio.
• Polarizzazione: la direzione in cui oscilla il campo elettrico di un'onda. Un elevato grado di polarizzazione rivela spesso un campo magnetico forte e ordinato.
• Nana bianca: stella residua compatta delle dimensioni della Terra, con la massa del Sole. Estremamente densa e spesso magneticamente intensa.

Chi segue di tanto in tanto le notizie astronomiche incontrerà questo tipo di segnalazioni sempre più frequentemente. Le grandi survey radio spazzano il cielo con una sensibilità crescente, facendo emergere oggetti che non trovano posto nei libri di testo o nei cataloghi tradizionali.

Per il grande pubblico, la sostanza è sorprendentemente concreta: da qualche parte nella nostra galassia qualcosa ruota con una regolarità quasi perfetta, inviando come un faro un fascio radio precisamente diretto verso la Terra. Finché nessuno potrà dire con certezza cosa si cela laggiù, ASKAP J1424 resterà uno degli oggetti celesti più affascinanti e misteriosi del momento.