“L’astronomia è l’unica scienza progressiva prodotta dal mondo antico.”
— William Whewell
Nello spazio esistono sorgenti radio che si accendono e si spengono con una regolarità sorprendente, emettendo impulsi molto intensi e polarizzati a intervalli di minuti o ore. Questi oggetti, chiamati long-period radio transients (LPT), sono stati scoperti solo recentemente e la loro natura è ancora in parte misteriosa. Alcuni astronomi avevano ipotizzato che potessero essere stelle di neutroni estremamente lente; altri, invece, sistemi binari contenenti nane bianche magnetiche.
Un nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy rafforza in modo significativo la seconda ipotesi. Il sistema ASKAP J174508.9-505149, abbreviato ASKAP J1745-5051, è stato identificato come una binaria compatta in cui una nana bianca magnetizzata riceve materia da una compagna molto piccola. L’oggetto produce impulsi radio ricorrenti e radiazione X modulata dallo stesso periodo orbitale, pari a circa un’ora e venti minuti. La scoperta offre una finestra preziosa sui processi magnetici estremi che possono avvenire nelle stelle doppie compatte.
Rose, K., Pritchard, J., Murphy, T. et al. Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary. Nat Astron (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-026-02882-x
Un sistema binario estremamente compatto
ASKAP J1745-5051 non è una stella isolata, ma un sistema formato da due corpi molto vicini. Il principale è una nana bianca: il residuo densissimo di una stella simile al Sole, dopo che questa ha esaurito il proprio combustibile nucleare. La seconda componente sembra invece essere una piccola stella rossa, probabilmente una nana di tipo M, con una massa stimata attorno a un decimo di quella solare.
Le due stelle orbitano una attorno all’altra in appena circa 1,37 ore. Per confronto, Mercurio impiega quasi tre mesi per completare un’orbita attorno al Sole. In questo sistema, invece, la separazione tra i due corpi è stimata in circa 0,6 raggi solari: una distanza minuscola su scala astronomica.
Questa vicinanza ha conseguenze decisive. La gravità della nana bianca può sottrarre materia alla compagna, incanalandola verso di sé. Il trasferimento di materia, chiamato accrescimento, alimenta fenomeni energetici osservabili in diverse bande dello spettro elettromagnetico, dalla luce visibile ai raggi X.
Le impronte ottiche di una nana bianca magnetica
Gli astronomi hanno identificato la natura del sistema osservandolo anche nella luce visibile. Gli spettri ottenuti con telescopi ottici mostrano intense righe di emissione dell’idrogeno e dell’elio. Queste righe sono importanti perché rivelano la presenza di gas caldo, ionizzato e in movimento.
In particolare, la presenza di forti righe dell’elio ionizzato suggerisce che la nana bianca possieda un campo magnetico molto intenso. ASKAP J1745-5051 appartiene quindi probabilmente alla famiglia delle variabili cataclismiche magnetiche: sistemi binari nei quali una nana bianca sottrae materia a una compagna e il campo magnetico controlla il percorso del gas in caduta.
In molte variabili cataclismiche il gas forma un disco di accrescimento attorno alla nana bianca. Nei sistemi fortemente magnetici, però, il campo della nana bianca può alterare o perfino impedire la formazione di un disco stabile, guidando il plasma lungo le linee di campo magnetico fino alle regioni polari della stella compatta. Qui la materia può liberare enormi quantità di energia.
Impulsi radio come un faro cosmico
La caratteristica più insolita di ASKAP J1745-5051 è la sua emissione radio. Il sistema produce lampi periodici, fortemente polarizzati e molto più luminosi di quelli normalmente osservati nelle variabili cataclismiche conosciute.
La polarizzazione indica che le onde radio non vengono emesse in modo casuale. Al contrario, portano l’impronta di un ambiente magnetico organizzato. Gli impulsi sembrano provenire da regioni in cui particelle cariche vengono accelerate lungo linee di campo magnetico, producendo un’emissione coerente: un processo nel quale molte particelle contribuiscono insieme alla stessa radiazione.
Le osservazioni hanno mostrato anche che i lampi non sono sempre identici. Possono cambiare frequenza, presentare strutture strette nello spettro e perfino interrompersi per diverse ore. Questo comportamento suggerisce che l’ambiente attorno alle due stelle sia dinamico e variabile, con densità di plasma e configurazioni magnetiche in continua evoluzione.
Un possibile parallelo con Giove e Io
Uno degli aspetti più affascinanti dello studio riguarda il confronto con il sistema formato da Giove e dalla sua luna Io. Io attraversa il potente campo magnetico di Giove e contribuisce a generare emissioni radio molto intense, note come emissioni decametriche gioviane.
Nel caso di ASKAP J1745-5051, qualcosa di concettualmente simile potrebbe avvenire su una scala molto più estrema. La piccola compagna orbiterebbe immersa nella magnetosfera della nana bianca, perturbando il campo magnetico e favorendo l’accelerazione di elettroni. Queste particelle potrebbero poi produrre emissione radio attraverso un meccanismo chiamato electron cyclotron maser emission.
Le strutture osservate nelle frequenze radio, chiamate dagli autori “modulation lanes”, ricordano proprio alcuni pattern osservati nell’emissione del sistema Giove-Io. Nel caso della binaria, il plasma derivante dall’accrescimento potrebbe agire come uno schermo locale, interferendo con il fascio radio e creando variazioni nello spettro.
Raggi X, accrescimento e campi magnetici
Il sistema non emette soltanto onde radio. Osservazioni condotte con telescopi spaziali per raggi X hanno mostrato una sorgente variabile, la cui intensità cambia seguendo quasi lo stesso periodo degli impulsi radio.
I raggi X sono un indizio fondamentale dell’accrescimento. Quando il gas sottratto alla compagna cade verso la nana bianca, viene compresso, accelerato e riscaldato a temperature elevatissime. In queste condizioni può emettere radiazione X. Nel caso di ASKAP J1745-5051, la luminosità osservata è compatibile con quella prodotta da sistemi binari in cui una nana bianca sta accumulando materia.
La correlazione tra emissione radio e raggi X suggerisce che entrambi i fenomeni siano legati alla stessa architettura fisica: un ambiente dominato da plasma, accrescimento e magnetismo. Gli impulsi radio sembrano quindi non essere un fenomeno isolato, ma una manifestazione specifica della complessa interazione tra le due stelle.
In conclusione…
ASKAP J1745-5051 rappresenta un collegamento importante tra due classi di oggetti astronomici: le variabili cataclismiche magnetiche e i transienti radio a lungo periodo. Lo studio dimostra che almeno alcuni LPT possono essere prodotti da sistemi binari in cui una nana bianca magnetica accresce materia da una piccola compagna.
La scoperta è rilevante perché mostra come i campi magnetici, l’accrescimento e il moto orbitale possano combinarsi per produrre segnali radio molto più luminosi e complessi di quanto previsto per le normali stelle attive. Le future osservazioni simultanee nella luce visibile, nelle onde radio e nei raggi X saranno decisive per chiarire la geometria del sistema, il periodo di rotazione della nana bianca e il meccanismo esatto che genera i lampi.
In prospettiva, ASKAP J1745-5051 potrebbe essere solo uno dei primi esempi di una popolazione più ampia di sistemi binari compatti ancora da scoprire. Ogni nuovo segnale radio periodico potrebbe quindi rivelare non soltanto una sorgente misteriosa, ma una nuova modalità con cui le stelle interagiscono, si scambiano materia e trasformano l’energia magnetica in radiazione osservabile.
