La misteriosa esplosione spaziale del “diavolo della Tasmania” sconcerta gli astronomi

Le scienziate e gli scienziati non riescono ancora a spiegare che cosa stia causando esplosioni insolitamente luminose nello spazio, ma un’osservazione sorprendente, avvenuta di recente, potrebbe offrire degli indizi
di Jonathan O’Callaghan/Nature
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Un’esplosione nello spazio, soprannominata il diavolo della Tasmania, ha confuso gli astronomi lampeggiando al massimo della sua luminosità più di una dozzina di volte, mesi dopo l’evento iniziale. L’osservazione, oltre a porre nuovi interrogativi, potrebbe aiutare a restringere il campo delle cause di tali esplosioni, note come luminous fast blue optical transients (LFBOT).

I LFBOT sono visibili in tutto l’universo e non trovano spiegazione. Il primo, soprannominato “la mucca” dalla sua designazione AT2018cow, è stato individuato nel 2018 in una galassia a circa 60 milioni di parsec (quasi 200 milioni di anni luce) dalla Terra. La mucca si è distinta per essere fino a 100 volte più luminosa di una supernova prima di attenuarsi nel giro di pochi giorni, un processo che per una supernova richiede settimane.

Da allora sono stati individuati più di mezza dozzina di LFBOT, tra cui quelli denominati “koala”, “cammello” e, all’inizio di quest’anno, “fringuello”. Ma gli astronomi non sono ancora sicuri delle cause. Le idee principali sono che queste esplosioni siano supernove fallite – stelle che collassano in un buco nero o in una stella di neutroni prima di poter esplodere – buchi neri di massa intermedia che consumano altre stelle, oppure il risultato di oggetti che interagiscono con stelle calde e luminose, note come stelle di Wolf-Rayet.

In uno studio pubblicato di recente su “Nature”, un gruppo guidato dall’astronoma Anna Ho della Cornell University di Ithaca, a New York, descrive una nuova attività di un LFBOT scoperto a circa un miliardo di parsec di distanza nel settembre 2022; questo oggetto, formalmente chiamato AT2022tsd, è noto come “il diavolo della Tasmania”. Utilizzando inizialmente il telescopio Magellano-Baade in Cile, i ricercatori e le ricercatrici hanno scoperto che il diavolo della Tasmania ha lampeggiato ripetutamente al suo picco di luminosità, a partire dal dicembre 2022. In totale sono stati osservati 14 eventi di brillamento, ciascuno della durata di pochi minuti.

“Lampi del genere non erano mai stati osservati prima negli LFBOT”, afferma Ho. Aggiunge che ognuno di questi brillamenti inaspettati è stato “potente come l’LFBOT originale”.

“È un’osservazione sorprendente”, afferma Raffaella Margutti, astrofisica dell’Università della California a Berkeley. “È una cosa senza precedenti. Apre un sacco di domande.”

Stella al collasso
Secondo Ho, i bagliori potrebbero supportare l’idea della supernova fallita, che prevede che una stella massiccia, circa 20 volte la massa del Sole, esaurisca il carburante e collassi, lasciando una densa stella di neutroni o un buco nero all’interno dei resti della stella circostante. “Pensiamo che questi lampi provengano probabilmente da una stella di neutroni o da un buco nero che si è formato nell’evento originale LFBOT”, spiega l’autrice.

Se la stella di neutroni o il buco nero al centro dell’LFBOT avesse avuto potenti getti di energia che partivano dai suoi poli, questo potrebbe spiegare i bagliori. Questi getti sparerebbero nello spazio mentre l’oggetto ruota e, se puntassero ripetutamente in direzione della Terra, potrebbero spiegare i lampi di luce del diavolo della Tasmania. “Questo potrebbe essere uno dei pochi casi in cui era diretto verso di noi”, dice Ho.

Brian Metzger, astrofisico alla Columbia University di New York, afferma che l’osservazione è “piuttosto sorprendente” e “in un certo senso conferma ciò che avevamo concluso sulla base di altre prove”, ossia che gli LFBOT coinvolgono elettroni che viaggiano vicino alla velocità della luce e che vengono “riscaldati o accelerati in una qualche forma di deflusso”.

Ulteriori osservazioni potrebbero aiutare a determinare la massa dell’oggetto, che potrebbe spiegare definitivamente la sua origine. “Un buco nero di massa intermedia è un buco nero di 10.000 masse solari”, spiega Ho. “Una supernova fallita è più simile a 10 o 100 masse solari.” I brillamenti potrebbero offrire un modo per capire la massa dell’oggetto, aggiunge Ho. “Quando si misura un segnale che varia rapidamente, si può usare la velocità con cui varia il segnale per stimare le dimensioni dell’oggetto che lo emette.” Una velocità elevata indicherebbe che l’oggetto sta ruotando rapidamente, suggerendo una massa inferiore.

Margutti afferma che il bagliore “ci dice sicuramente che gli LFBOT sono una bestia diversa dalle esplosioni di supernova”, ma aggiunge che i getti potrebbero essere alimentati dall’accrezione su un buco nero, per esempio da una stella compagna.

L’osservatorio Vera C. Rubin, in costruzione in Cile e che dovrebbe iniziare un’ampia indagine dell’universo l’anno prossimo, dovrebbe trovare “un numero di oggetti da 10 a 100 volte superiore”, dice Ho. Questo potrebbe aiutare gli astronomi a restringere il campo delle cause. Anche trovare e studiare gli oggetti subito dopo la loro esplosione iniziale sarà fondamentale. “Al momento, quando li notiamo, di solito hanno due o tre settimane di vita”, dice Ho. “Dobbiamo trovarli molto più rapidamente.”