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Uno tsunami cosmico

La curiosità del mese di dicembre 2009 a cura di Tomaso Belloni

Fig. 1 - Immagine artistica dello "tsunami" avvenuto il 27 dicembre 2004 sulla sorgente di raggi X SGR 1806-20 con l’onda d’urto che sta raggiungendo l’atmosfera terrestre. Crediti NASA - al sito http://www.nasa.gov/vision/universe/watchtheskies/swift_nsu_0205.html trovate immagini e simulazione dell’evento.

Gli unici oggetti del nostro sistema solare che esercitano un effetto diretto su di noi, ovvero che hanno una influenza macroscopica sulla nostra vita, sono il sole (che ci dà luce e energia, oltre a tenerci a ruotare intorno a sè e a provocare tempeste elettromagnetiche ogni tanto) e la luna (che provoca le maree), oltre naturalmente ai meteoriti che cadono sulla terra ogni giorno.
Il resto della nostra galassia (e del sistema solare) è interessante da studiare, ma di solito non ha nessun effetto pratico sulla terra.
Di solito.

Fig. 2 - Lo tsunami del 26 dicembre 2004.

Può succedere che un oggetto distantissimo e piccolissimo abbia un effetto ben misurabile.
è successo il 27 dicembre 2004, proprio un giorno dopo lo tsunami che ha devastato il sud est asiatico.
Dalla sorgente di raggi X SGR 1806-20, che si trova nella costellazione del Sagittario a 50mila anni luce dalla terra, è arrivato un fortissimo impulso di raggi X e gamma, ad altissima energia.
In due decimi di secondo, questa sorgente ha rilasciato l’energia che il sole emette in 250mila anni!
Se SGR 1806-20 fosse stato a 10 anni luce da noi, avrebbe probabilmente causato estinzioni di massa sul nostro pianeta. Chissà sui pianeti nelle sue vicinanze.
Ma che effetto ha avuto sulla terra?
Anche da quella distanza, ha fortemente disturbato la ionosfera terrestre fino a un’altitudine di 20 chilometri, poco sopra l’altitudine degli aerei commerciali, causando disturbi alle telecomunicazioni e ai satelliti artificiali.

Fig. 3 - Immagine artistica dell’onda d’urto che ha investito la Terra con l’atmosfera terrestre che la protegge. Crediti NASA.

Grazie all’atmosfera, non ci sono stati effetti al di sotto di quell’altitudine e quindi nessun pericolo per noi.
Solo tre esplosioni di questo tipo sono state mai viste, da tre sorgenti diverse.
Questa esplosione è stata così forte che tutti i satelliti astronomici in grado di rivelare raggi X e gamma l’hanno osservata, indipendentemente dalla direzione in cui stavano guardando in quel momento: i raggi X sono entrati da dietro, passando tutti gli schermi di protezione e hanno accecato momentaneamente gli strumenti.
Si è persino misurato un secondo impulso di raggi X 1.25 secondi dopo il primo, corrispondente alla riflessione dell’impulso da parte della luna (distante appunto dalla terra 1.25 secondi luce).

Ma che cosa diavolo è questo SGR 1806-20?
Si tratta di una stella di neutroni, il relitto di un’esplosione di supernova, ultimo stadio della vita di una stella molto massiccia.
Un oggetto con un diametro di una decina di chilometri e una densità tale che un cucchiaino da caffè dei suoi neutroni peserebbe 100 miliardi di chili.
Di stelle di neutroni ne conosciamo molte, e molte di più esistono sicuramente nella galassia.
Cosa ha questa di così particolare per produrre una esplosione così devastante?

Fig. 4 - Immagine artistica del campo magnetico di SGR 1806-20. Crediti NASA

Il suo campo magnetico è molto più forte: in pratica si tratta di una potentissima calamita rotante.
Oggetti di questo tipo sono rarissimi e ne conosciamo solo una manciata.
L’esplosione è causata da un fortissimo terremoto sulla superficie della stella, che causa effetti esplosivi sul campo magnetico.
Nelle nostre calamite sulla terra fortunatamente non succede...
Quindi un terremoto in Indonesia il 26 dicembre e un terremoto su SGR 1806-20 il giorno dopo.
Ovviamente una coincidenza.
Però i due eventi hanno un’altra cosa in comune.
Il forte terremoto in Asia, che purtroppo ha causato danni enormi e moltissime vittime alle popolazioni locali, ha fatto vibrare tutta la terra.
Non soltanto le onde sismiche: il globo terrestre ha oscillato!
È stata misurata un’oscillazione particolare, corrispondente ai due emisferi oscillanti in modo opposto con un periodo di 43 minuti.
Nella radiazione proveniente da SGR 1806-20 si è misurata un segnale di 90 impulsi al secondo che corrisponde alla stessa oscillazione della stella di neutroni.
Lo studio di oscillazioni di questo tipo è importante per la comprensione della struttura interna dell’oggetto che vibra, la terra per i geologi e la stella di neutroni per gli astrofisici.
Speriamo di poter osservare altre esplosioni da stelle di neutroni lontane e di non osservare più eventi catastrofici come quello del 26 dicembre sulla Terra.

Per saperne di più

Sito della Nasa (in inglese)
Sito dell’Università di San Diego (in inglese)