Ci sono alcuni strani oggetti in agguato nella nostra galassia e gli astronomi ne hanno appena scoperto un altro a circa 3.000-4.000 anni luce di distanza.
Dopo aver studiato i misteriosi lampi di luce provenienti dal sistema, i ricercatori hanno rilevato quella che sospettano sia un’inafferrabile stella “vedova nera“, una pulsar in rapida rotazione che resta in vita divorando lentamente la sua stella compagna più piccola.
Chiamato ZTF J1406+1222, il sistema binario ha il periodo orbitale più breve mai visto, con la “vedova nera” e la sua preda che girano l’una intorno all’altra ogni 62 minuti.
Ancora più peculiare, il sistema sembra ospitare una terza stella lontana che impiega circa 12.000 anni per orbitare attorno alle altre due. “Questo sistema è davvero unico per quanto riguarda le vedove nere, perché l’abbiamo trovato con la luce visibile, per la sua compagna e per il fatto che si trova nel centro galattico“, afferma il ricercatore capo e fisico Kevin Burdge.
Le pulsar sorgono quando i nuclei di enormi stelle supergiganti collassano in stelle di neutroni. Quando queste stelle di neutroni sono altamente magnetizzate e ruotano rapidamente, diventano ciò che chiamiamo pulsar. Come fari ultraluminosi nell’Universo, le pulsar ruotano estremamente veloci e irradiano raggi X e raggi gamma verso di noi a intervalli che vanno da più di uno al secondo, fino a periodi che possono essere contati in millisecondi. Normalmente le pulsar girano velocemente e muoiono giovani, a causa della quantità di energia che spendono.
Ma se una stella di passaggio si avvicina abbastanza, la pulsar può aspirare lentamente materiale da essa come un parassita gigante, assorbendo abbastanza energia per continuare a girare e nutrirsi dell’altra stella finché non la divora.
“Questi sistemi sono chiamati vedove nere a causa del modo in cui la pulsar consuma la compagna che la tiene in vita, proprio come il ragno mangia il suo compagno“, afferma Burdge.
In questo caso, il team ha utilizzato una nuova tecnica per trovare ZTF J1406+1222: hanno cercato la luce visibile proveniente dalla stella mangiata.
Si è scoperto che il lato “giorno” della stella compagna che è bloccato con la vedova nera può diventare molte volte più caldo del lato “notte”, e questa variazione estrema di luminosità è qualcosa che può essere rilevata.
Per testare questa idea, i ricercatori hanno utilizzato i dati del Zwicky Transient Facility, un osservatorio in California, e sono stati in grado di trovare i sistemi di vedove nere che già conosciamo, confermando che la tecnica funziona.
Si sono quindi messi alla ricerca di nuove vedove nere e si sono imbattuti in ZTF J1406+1222, dove la stella compagna cambia di luminosità di un fattore 13 ogni 62 minuti. Questa è la prima volta che una pulsar vedova nera viene scoperta in questo modo, e questo fa parte di ciò che rende la scoperta così eccitante.
(NASA Goddard Space Flight Center/Cruz deWilde) – i raggi gamma (magenta) della vedova nera riscaldano il lato infuocato del “giorno” della stella.
L’altro aspetto interessante, ovviamente, è il peculiare sistema in cui sono incappati.
Non solo la pulsar vedova nera e la sua preda sono bloccate nella spirale cannibale più stretta vista fino ad oggi, ma quando il team ha esaminato le misurazioni della stella utilizzando lo Sloan Digital Sky Survey, ha visto che il sistema è seguito da una rara stella subnana fredda a bassa metallicità, che sembra orbitare attorno al binario ogni 12.000 anni.
La presenza di questa terza stella lontana potrebbe rendere il sistema una “tripla” vedova nera inaudita, e gli astronomi si stanno domandando la testa su come potrebbe essersi formata la struttura. Sulla base delle attuali osservazioni, Burdge ed i suoi colleghi hanno alcune idee. I binari vedova nera derivano da una densa costellazione di vecchie stelle nota come ammasso globulare.
Una delle principali ipotesi è che, se questo particolare ammasso è andato alla deriva nel centro della Via Lattea, la gravità del nostro buco nero centrale potrebbe aver separato l’ammasso risparmiando solo la tripla vedova nera.
“È uno scenario di nascita complicato“, afferma Burdge. “Probabilmente questo sistema ha fluttuato nella Via Lattea per più tempo di quanto non ci sia stato il Sole“.
Ancora più strano, mentre il team potrebbe rilevare ZTF J1406+1222 usando la luce visibile, quando hanno guardato alla ricerca di raggi gamma e X, non ne hanno visti, il che suggerisce che in realtà potrebbe non essere affatto una vedova nera. “L’unica cosa che sappiamo per certo è che vediamo una stella con un lato diurno molto più caldo di quello notturno, in orbita attorno a qualcosa ogni 62 minuti“, afferma Burdge.
“Tutto sembra indicare che si tratti di un binario vedova nera. Ma ci sono alcune cose strane al riguardo, quindi è possibile che sia qualcosa di completamente nuovo“. Il team prevede di continuare a osservare il sistema per avere un’idea migliore di cosa sta succedendo.
Curiosamente, potrebbe essere un ottimo candidato per saperne di più sulla fisica del “calcio” delle stelle di neutroni. Gli astronomi sanno che quando si formano le stelle di neutroni ricevono un “calcio” che le fa accelerare ad alta velocità ma non è del tutto chiaro da dove provenga questo calcio. La strana storia della nascita di questo misterioso sistema potrebbe far luce sulla questione.
“C’è ancora molto che non capiamo al riguardo. Ma ora abbiamo un nuovo modo di cercare questi sistemi nel cielo“.
La ricerca è stata pubblicata su Nature.
