Il telescopio Astri-1 ha catturato il suo primo segnale gamma di origine extragalattica. Nella notte del 15 gennaio 2026, tra le 01:00 e le 03:40 ora italiane, il telescopio Cherenkov – uno dei nove che costituiscono il mini-array Astri, la struttura osservativa dedicata all’astronomia gamma da Terra situata a Tenerife, nelle Isole Canarie – ha puntato gli occhi verso il blazar Markarian 421, registrando un incremento del flusso di raggi gamma proveniente dalla sorgente.

Illustrazione artistica che mostra Astri-1 in primo piano un blazar sullo sfondo. Crediti: Inaf/Silvia Crestan

Markarian 421 è una delle sorgenti più luminose del cielo nella banda dei raggi gamma. È anche una delle più vicine, motivo per cui è una fra le più studiate dalla comunità scientifica che si occupa di astrofisica delle alte e altissime energie. Situata nella costellazione dell’Orsa Maggiore a circa 400 milioni di anni luce dalla Terra, fa parte di una sottoclasse di nuclei galattici attivi che gli addetti ai lavori chiamano blazar: galassie che ospitano al centro un buco nero supermassiccio che alimenta potenti getti relativistici orientati lungo la nostra linea di vista. Questa particolare configurazione rende le sorgenti estremamente luminose e variabili alle alte e altissime energie, trasformandole in laboratori naturali per lo studio dei processi fisici più estremi dell’universo.

Il segnale rivelato da Astri-1 è associato all’emissione di un flare – un’improvvisa e intensa emissione di energia – da parte del buco nero ed è coerente con l’elevato stato di attività della sorgente segnalato nelle stesse ore da altri osservatori per raggi gamma, tra cui Lhaaso (ATel #17535), Veritas (ATel #17594) e i due telescopi Cherenkov di piccola taglia dell’osservatorio Ondřejov (ATel #17597). Il flusso di raggi gamma rilevato è risultato pari a circa 2,3 volte quello della Nebulosa del Granchio, sorgente di riferimento del cielo gamma, che il telescopio ha già osservato in passato.

«Attivati da un ATel di Veritas, che indicava che Markarian 421 fosse in flare, Astri-1 ha iniziato una campagna osservativa la notte tra il 14 e il 15 gennaio», racconta a Media Inaf  Fabio Pintore, ricercatore all’Inaf Iasf di Palermo e componente del gruppo che si è occupato dell’analisi preliminare dei dati. «I tre osservatori al sito – Silvia Crestan, Camilla Quartiroli e Alan Sunny – hanno profuso un grande impegno per consentire di accumulare fino a due ore e mezza di dati della sorgente in condizioni di visibilità ottimali. Dati che, con grande efficienza del sistema di processamento e archiviazione, sono stati trasferiti nel data center di Roma alla fine della notte osservativa».

«In questi casi», continua il ricercatore, «la velocità è cruciale e tutto il sistema Astri – dall’acquisizione fino all’analisi dei dati, ottimizzato grazie a un grande sforzo collettivo della comunità Astri – ha funzionato alla perfezione. I dati sono stati immediatamente presi in carico da Saverio Lombardi e dal gruppo che si occupa della riduzione dei dati e dell’analisi scientifica preliminare, che sul finire della mattinata aveva già ottenuto primi risultati. Astri-1 ha confermato che la sorgente era ancora in flare. Il suo flusso, infatti, era più del doppio, in un range di energia di riferimento che abbiamo scelto essere compreso tra 0.8 e 5  TeV (dove TeV, teraelettronvolt, è l’unità d’energia tipica della luce gamma di altissima energia), di quello della Crab Nebula, una sorgente molto brillante nel cielo gamma. Questo risultato mostra le eccellenti potenzialità sia dei singoli telescopi che dell’array Astri, prospettando un futuro ricco di soddisfazioni che ripaga dei tanti sforzi compiuti da tutti i gruppi di lavoro coinvolti nella progettazione hardware, software e nell’analisi dati».

L’analisi preliminare dei dati indica che il segnale è estremamente “solido” dal punto di vista scientifico: il livello di significatività statistica è infatti di 11 sigma, un valore che esclude che la rivelazione sia dovuta al caso o a rumori di fondo.

«Siamo felici che il telescopio Astri-1 abbia osservato la sua prima sorgente extragalattica», commenta Giovanni Pareschi, astrofisico dell’Inaf di Brera e principal investigator del progetto. «Si tratta di un risultato scientifico sicuramente di grande rilievo nel campo dell’astronomia gamma con telescopi Cherenkov, ottenuto da un gruppo per larga maggioranza italiano, con uno strumento interamente sviluppato da Inaf. Il singolo telescopio Astri-1, con cui è stata effettuata l’osservazione, ha una sensibilità di un fattore quasi tre superiore a quella di telescopi analoghi usati in passato, grazie al grande campo di vista e alla costante risoluzione angolare. Non vediamo l’ora di lavorare in stereoscopia con gli altri telescopi dell’Astri Mini- Array, cosa che avverrà già a partire dalla tarda primavera del 2026».

Per saperne di più:

• Leggi l’ATel “ASTRI-1 detection of enhanced very high-energy gamma-ray emission from Mrk 421 at TeV energies” di S. Crestan (Inaf Iasf Milano), C. Quartiroli (Inaf Iasf Milano), A. Sunny (Inaf Iaps Roma), S. Lombardi (Inaf Oa Roma), F. Lucarelli (Inaf Oa Roma), F. Pintore (Inaf Iasf Palermo), per il progetto Astri

Gas e polveri che fluiscono dalle stelle possono, nelle giuste condizioni, scontrarsi con l’ambiente circostante e creare un’onda d’urto. Un team di astronomi ha ora sfruttato il Vlt (Very Large Telescope) dell’Eso (Osservatorio europeo australe) per riprendere una splendida onda d’urto che circonda una stella morta. Ciò che hanno visto li ha lasciati perplessi: secondo tutti i meccanismi noti, la piccola stella morta Rxj 0528+2838 non dovrebbe avere attorno a sé una struttura di questo tipo. Questa scoperta, tanto enigmatica quanto sorprendente, mette alla prova la nostra comprensione di come le stelle morte interagiscono con l’ambiente circostante.

Immagine ottenuta dal Vlt della stella morta che crea un’onda d’urto mentre si muove nello spazio. Crediti: Eso/K. Iłkiewicz and S. Scaringi et al. Background: PanStarrs

«Abbiamo trovato qualcosa di mai visto prima e, cosa ancora più importante, del tutto inaspettato», dice Simone Scaringi, professore associato presso la Durham University (Regno Unito) e coautore principale dello studio – firmato tra gli altri anche dalle astronome dell’Istituto nazionale di astrofisica Domitilla de Martino e Sara Motta – pubblicato oggi su Nature Astronomy. «Le nostre osservazioni rivelano un potente efflusso che, secondo le nostre attuali conoscenze, non dovrebbe esserci», aggiunge Krystian Ilkiewicz, ricercatore post-dottorato presso il Centro astronomico Nicolaus Copernicus di Varsavia (Polonia) e co-responsabile dello studio. Efflusso (outflow in inglese) è il termine usato dagli astronomi per descrivere il materiale espulso dagli oggetti celesti.

La stella Rxj 0528+2838 si trova a 730 anni luce di distanza da noi e, come il Sole e altre stelle, ruota intorno al centro della nostra galassia. Durante questo moto, interagisce con il gas che permea lo spazio tra le stelle, creando un tipo di onda d’urto particolare (la cosiddetta onda di prua, o bow shock in inglese), «un arco curvo di materia, simile all’onda che si forma davanti a una nave», spiega Noel Castro Segura, ricercatore presso l’Università di Warwick (Regno Unito) e collaboratore di questo studio. Queste onde di prua sono create di solito dalla materia che fuoriesce dalla stella centrale, ma nel caso di Rxj 0528+2838 nessuno dei meccanismi noti può spiegare completamente le osservazioni.

Rxj 0528+2838 è una nana bianca, il nucleo residuo di una stella di piccola massa morente, e ha una compagna simile al Sole che le orbita intorno. In questi sistemi binari, la materia della stella compagna viene trasferita alla nana bianca, attraverso la formazione di un disco. Il disco alimenta la stella morta, ma parte della materia viene espulsa nello spazio, creando potenti efflussi. Ma Rxj 0528+2838 non mostra segni della presenza di un disco, rendendo un mistero l’origine dell£efflusso e della nebulosa che ne risulta intorno alla stella.

«Scoprire che un sistema apparentemente tranquillo e privo di disco potesse generare una nebulosa così spettacolare è stata una sorpresa, uno di quei rari momenti wow», assicura Scaringi.

Il gruppo di lavoro ha individuato per la prima volta una strana nebulosità intorno a Rxj 0528+2838 nelle immagini del telescopio Isaac Newton, in Spagna. Notandone la forma insolita, l’hanno osservata più in dettaglio con lo strumento Muse installato sul Vlt dell’Eso. «Le osservazioni con lo strumento Muse dell’Eso ci hanno permesso di mappare in dettaglio l’onda d’urto e di analizzarne la composizione. Questo è stato fondamentale per confermare che la struttura provenga effettivamente dal sistema binario e non da una nebulosa o una nube interstellare non correlata», spiega Ilkiewicz.

La forma e le dimensioni dell’onda d’urto implicano che la nana bianca stia emettendo un potente efflusso da almeno mille anni. Gli scienziati non sanno esattamente come una stella morta e senza disco possa alimentare un efflusso così duraturo, ma hanno un’ipotesi.

È noto che questa nana bianca ospita un forte campo magnetico, come confermato dai dati Muse. Il campo incanala il materiale sottratto alla stella compagna direttamente sulla nana bianca, senza formare il disco intorno ad essa. «La nostra scoperta mostra che, anche senza disco, questi sistemi possono generare potenti efflussi, rivelando un meccanismo che ancora non comprendiamo. Questa scoperta sfida l’idea corrente di come la materia si muove e interagisce in questi sistemi binari estremi», aggiunge Ilkiewicz.

I risultati suggeriscono una fonte di energia nascosta, probabilmente il forte campo magnetico, ma questo “motore misterioso”, come lo definisce Scaringi, deve ancora essere studiato. I dati mostrano che la forza dell’attuale campo magnetico è sufficiente solo per alimentare un’onda d’urto della durata di poche centinaia di anni, quindi spiega solo in parte ciò che gli astronomi stanno osservando.

Per comprendere meglio la natura di questi efflussi senza disco, è necessario studiare molti altri sistemi binari. Il futuro Extremely Large Telescope (Elt) dell’Eso aiuterà gli astronomi «a mappare un numero maggiore di questi sistemi, ma anche alcuni più deboli, in dettaglio e a rivelarne di simili, contribuendo in ultima analisi a comprendere la misteriosa fonte di energia che rimane oggi inspiegata», prevede Scaringi.

Fonte: press release Eso

Per saperne di più:

• Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A persistent bow shock in a diskless magnetized accreting white dwarf”, di Krystian Iłkiewicz, Simone Scaringi, Domitilla de Martino, Christian Knigge, Sara E. Motta, Nanda Rea, David Buckley, Noel Castro Segura, Paul J. Groot, Anna F. McLeod, Luke T. Parker e Martina Veresvarska

Guarda il video sul canale YouTube dell’Eso: