lampi radio veloci sono un fenomeno astrofisico transitorio ad alta energia che si presenta molto luminoso nella banda radio, con durata di pochi millisecondi. Sono stati scoperti per la prima volta nel 2007 e provengono da fonti extragalattiche, viaggiano attraverso miliardi di anni luce e sono così potenti da poter eclissare l'intera galassia da cui emergono. Eppure, nonostante questa incredibile potenza (e il fatto che ogni giorno potrebbero verificarsi fino a 10.000 FRB nel cielo sopra la Terra), la loro origine rimane sconosciuta, fondamentalmente perché sono imprevedibili e spesso durano solo un millesimo di secondo.

Gli FRB si dividono in due grandi categorie. Alcuni si ripetono e altri no e questi ultimi rappresentano la maggioranza.
Una peculiarità degli FRB che si ripetono è che la distribuzione di energia è simile a quella che vediamo con i terremoti. Una nuova ricerca condotta dall’Università di Tokyo ha rafforzato tale idea, suggerendo che gli FRB potrebbero essere causati da “terremoti stellari” sulla superficie delle stelle di neutroni.

 

I terremoti nelle stelle di neutroni

Le stelle di neutroni sono compatte, costituite da materia estremamente densa.
Nascono quando le stelle massicce esauriscono la riserva di combustibile utilizzata per i propri processi intrinseci di fusione nucleare e quindi gettano via gli strati esterni nelle esplosioni di supernova a fine vita. Ciò che ne resta è un nucleo stellare con una massa compresa tra una e due volte quella del Sole, che collassa fino a raggiungere una larghezza di circa 20 chilometri .

Questo rapido collasso ha tre effetti principali.
Innanzitutto, crea una materia così densa paragonabile a una zolletta di zucchero da circa 1 miliardo di tonnellate sulla Terra. In secondo luogo, si innesca una rotazione fino a 700 volte al secondo e infine, il collasso “schiaccia” insieme le linee del campo magnetico della stella progenitrice, amplificandone la forza e creando alcuni dei campi magnetici più potenti dell’universo conosciuto.

Giovani stelle di neutroni con campi magnetici eccezionalmente forti sono chiamate magnetar e sono già state collegate all'emissione di FRB.

Si teorizza che i terremoti stellari si verifichino quando la superficie di una stella di neutroni subisce uno spostamento improvviso, simile a un terremoto qui sulla Terra. È stato suggerito che una potenziale causa sia lo stress formato dalla torsione di quei campi magnetici eccezionalmente forti.

"In teoria si riteneva che la superficie di una magnetar potesse subire uno stellamoto, un rilascio di energia simile ai terremoti sulla Terra", ha detto in una dichiarazione Tomonori Totani, membro del team e ricercatore del Dipartimento di Astronomia della Graduate School of Science. “I recenti progressi nell’osservazione hanno portato alla rilevazione di migliaia di altri FRB, quindi abbiamo colto l’occasione per confrontare set di dati statistici più ampi per gli FRB con i dati provenienti da terremoti e brillamenti solari per esplorare possibili somiglianze”.

Il team ha esaminato i tempi e le energie di emissione di circa 7.000 lampi FRB ripetuti, applicando lo stesso metodo impiegato per esaminare la correlazione tempo-energia sia dei terremoti che dei brillamenti solari. Ciò ha mostrato una notevole correlazione tra FRB e terremoti ma non FRB e brillamenti solari.

Totani e colleghi hanno scoperto che esistono quattro principali somiglianze tra FRB e terremoti.
In primo luogo, la probabilità che si verifichi una scossa di assestamento per un singolo FRB e terremoto sembra essere compresa tra il 10% e il 50%. In secondo luogo, la velocità con cui si verificano le scosse di assestamento sembra diminuire con il tempo, come potenza del tempo. Successivamente, ha aggiunto il ricercatore, il tasso di scossa di assestamento è sempre costante anche se il tasso medio di attività sismica FRB cambia in modo significativo. Infine, il team non ha trovato alcuna correlazione tra le energie della scossa principale di entrambi gli eventi e le relative scosse di assestamento.

Tutto ciò ha indicato al team che le stelle di neutroni hanno una crosta solida e che quando si verificano terremoti stellari su di esse, rilasciano enormi quantità di energia, che noi vediamo come FRB.
"Studiando i terremoti stellari su stelle ultradense distanti, che sono ambienti completamente diversi dalla Terra, potremmo ottenere nuove informazioni sui terremoti", ha detto Totani. "L'interno di una stella di neutroni è il luogo più denso dell'universo, paragonabile a quello dell'interno di un nucleo atomico. I terremoti stellari nelle stelle di neutroni hanno aperto la possibilità di acquisire nuove conoscenze sulla materia ad altissima densità e sulle leggi fondamentali della fisica Nucleare".