In una galassia vicina, un raro tipo di stella morta è esplosa in una deflagrazione gigantesca. Questo di per sé potrebbe non essere così peculiare; ma, per la prima volta, i cambiamenti nella sua luminosità durante questo evento sono stati documentati in dettaglio, dando agli scienziati una finestra sulla comprensione dei processi che producono questi brillamenti colossali.
Si tratta di un tipo di stella di neutroni estrema chiamata magnetar, situata fino a 13 milioni di anni luce di distanza nella galassia Silver Coin (NGC 253) e al picco di 160 millisecondi della sua eruzione, ha emesso tanta energia quanto il Sole in 100 millenni.
Tutte le stelle hanno le loro peculiarità, ma le magnetar devono essere considerate tra le più particolari. Sono stelle di neutroni, già di per sé affascinanti: hanno nuclei collassati e morti, di stelle un tempo massicce fino a circa 2,3 volte la massa del Sole, racchiuse in una sfera ultradensa di soli 20 chilometri di diametro.
Ciò che una magnetar ha di grandioso è il campo magnetico, circa 1.000 volte più potente di quello di una tipica stella di neutroni, e un quadrilione di volte più potente di quello della Terra, e non sappiamo come o perché si formino. Sappiamo che si traducono in alcuni comportamenti piuttosto interessanti non visti nelle stelle di neutroni medie. La pressione verso l'interno della gravità compete con l'attrazione verso l'esterno del campo magnetico, con conseguenti terremoti magnetici imprevedibili e potenti. Secondo gli scienziati questi terremoti potrebbero con molta probabilità produrre i misteriosi segnali noti come lampi radio veloci, emettendo, in millisecondi, più energia radio di 500 milioni di Soli.
Ma questi terremoti sono irregolari, imprevedibili, il che significa che sono stati difficili da osservare e caratterizzare. Ma il 15 aprile 2020, uno strumento sulla Stazione Spaziale Internazionale progettato per monitorare l'atmosfera terrestre ha raccolto qualcosa di molto più distante. Questo era l'evento chiamato GRB 2001415, un lampo di raggi gamma emesso, come è stato successivamente determinato, da una magnetar in un'altra galassia.
Ora, utilizzando l'intelligenza artificiale, un team guidato da Castro-Tirado ha analizzato l'eruzione in dettaglio, misurando con precisione le oscillazioni di luminosità prodotte dalla magnetar durante l'eruzione. "La difficoltà sta nella brevità del segnale, la cui ampiezza decade rapidamente e diventa incorporata nel rumore di fondo. E, poiché si tratta di rumore correlato, è difficile distinguere il suo segnale", ha spiegato l'astrofisico Victor Reglero dell'Università di Valencia in Spagna.
"L'intelligenza del sistema che abbiamo sviluppato all'Università di Valencia è ciò che ha permesso, insieme a sofisticate tecniche di analisi dei dati, di rilevare questo fenomeno spettacolare". Secondo l'analisi del team, le oscillazioni sono coerenti con le onde di Alfvén nella magnetosfera della magnetar innescate da un terremoto nella crosta. Queste onde rimbalzano avanti e indietro tra le impronte delle loro linee di campo magnetico, rilasciando energia mentre interagiscono in un processo chiamato riconnessione magnetica, che sappiamo si traduce in brillamenti nella nostra stella.
Misurando le oscillazioni, il team ha determinato che il volume dell'eruzione magnetica era, in grandezza, uguale o addirittura superiore al volume della magnetar stessa. È piuttosto spettacolare, soprattutto considerando lo spazio attraverso il quale l'emissione ha viaggiato. È la magnetar più distante per la quale è stata osservata una tale eruzione.