I ricercatori dell’Università di Sydney e del CSIRO hanno scoperto, utilizzando il radiotelescopio ASKAP, una stella di neutroni che ruota più lentamente di qualsiasi altra stella conosciuta in precedenza. Questa scoperta mette in discussione i modelli esistenti del comportamento delle stelle di neutroni e potrebbe rimodellare la nostra comprensione dell’evoluzione stellare e delle caratteristiche di questi densi resti di supernova.
La stella di neutroni a rotazione lenta
La maggior parte delle stelle collassate ruota completamente in pochi secondi. Questo richiede quasi un’ora. Un team di scienziati australiani dell’Università di Sydney e dell’agenzia scientifica nazionale australiana, CSIRO, hanno rilevato quella che probabilmente è una stella di neutroni che ruota più lentamente di qualsiasi altra mai misurata.
Nessun’altra stella di neutroni che emette radio, tra le oltre 3000 scoperte finora, è stata scoperta ruotare così lentamente. I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.
L’autrice principale, la Dottoressa Manisha Caleb dell’Istituto di astronomia dell’Università di Sydney, ha dichiarato: “È molto insolito scoprire una stella di neutroni candidata che emette pulsazioni radio in questo modo. Il fatto che il segnale si ripeta a un ritmo così lento è straordinario”.
Lo studio
Questa insolita stella di neutroni emette luce radio a una velocità troppo lenta per adattarsi alle attuali descrizioni del comportamento delle stelle di neutroni radio. Questa caratteristica ha fornito nuove informazioni sui complessi cicli di vita degli oggetti stellari.
Alla fine della loro vita, le stelle più grandi, circa 10 volte la massa del Sole, consumano tutto il loro carburante ed esplodono in un’esplosione spettacolare chiamata supernova. Quello che rimane è un residuo stellare così denso che 1,4 volte la massa del nostro Sole è racchiusa in una palla di soli 20 chilometri di diametro.
La materia è così densa che gli elettroni carichi negativamente vengono schiacciati in protoni carichi positivamente e quello che rimane è un oggetto composto da trilioni di particelle cariche neutre: è nata una stella di neutroni.
Data la fisica estrema con cui collassano queste stelle, le stelle di neutroni in genere ruotano a una velocità incredibile, impiegando solo pochi secondi o addirittura frazioni di secondo per ruotare completamente sul proprio asse.
Gli astronomi dell’Università di Sydney e del CSIRO hanno scoperto un oggetto compatto che ripete il suo segnale con un periodo relativamente lento, poco meno di un’ora.
La scoperta è stata fatta utilizzando il radiotelescopio ASKAP del CSIRO nel paese di Wajarri Yamaji nell’Australia occidentale.
Il radiotelescopio ASKAP può vedere gran parte del cielo contemporaneamente, il che significa che può catturare cose che i ricercatori non stanno nemmeno cercando. Lo scienziato del CSIRO Dr. Emil Lenc, co-autore principale dell’articolo, ha affermato che non avrebbero trovato questo strano oggetto se non fosse stato per il design unico di ASKAP.
“Stavamo monitorando contemporaneamente una fonte di raggi gamma e cercando un lampo radio veloce quando ho notato questo oggetto lampeggiare lentamente nei dati. Tre cose molto diverse in un unico campo visivo”, ha detto.
“ASKAP è uno dei migliori telescopi al mondo per questo tipo di ricerca, poiché scansiona costantemente gran parte del cielo, permettendoci di rilevare eventuali anomalie”.
L’origine di un segnale di periodo così lungo rimane un mistero, anche se due tipi di stelle sono le principali sospettate: le nane bianche e le stelle di neutroni.
“Quello che è interessante è il modo in cui questo oggetto mostra tre distinti stati di emissione, ciascuno con proprietà completamente dissimili dagli altri. Il radiotelescopio MeerKAT in Sud Africa ha svolto un ruolo cruciale nella distinzione tra questi stati. Se i segnali non provenissero dallo stesso punto nel cielo, non avremmo creduto che fosse lo stesso oggetto a produrre questi segnali diversi“, ha detto il dottor Caleb.
Mentre una nana bianca isolata con un campo magnetico straordinariamente forte potrebbe produrre il segnale osservato, è sorprendente che le vicine nane bianche isolate altamente magnetiche non siano mai state scoperte. Al contrario, una stella di neutroni con campi magnetici estremi può spiegare in modo abbastanza elegante le emissioni osservate.
Anche se la spiegazione più probabile è una stella di neutroni a rotazione lenta, i ricercatori hanno affermato di non poter escludere che l’oggetto faccia parte di un sistema binario con una stella di neutroni o un’altra nana bianca.
Conclusioni
Saranno necessarie ulteriori ricerche per confermare se l’oggetto è una stella di neutroni o una nana bianca. In ogni caso, fornirà preziose informazioni sulla fisica di questi oggetti estremi.
“Potrebbe anche spingerci a riconsiderare la nostra comprensione, vecchia di decenni, delle stelle di neutroni e delle nane bianche, di come emettono onde radio e come sono le loro popolazioni nella nostra galassia, la Via Lattea ”, ha detto il dottor Caleb.
La Professoressa Tara Murphy, eminente radioastronoma e direttrice della Scuola di Fisica dell’Università di Sydney, ha dichiarato: “Fino all’avvento dei nostri nuovi telescopi, il cielo radio dinamico è stato relativamente inesplorato. Ora siamo in grado di guardare in profondità e spesso vediamo tutti i tipi di fenomeni insoliti. Questi eventi ci forniscono informazioni su come funziona la fisica in ambienti estremi”.
