Chandra scopre una straordinaria magnetar

Le magnetar è un tipo di stella di neutroni, un oggetto estremamente denso e costituito principalmente da neutroni, che si ritiene abbia un campo magnetico estremamente potente

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Gli oggetti esotici del nostro universo continuano a stupirci. L’anno scorso gli astronomi hanno scoperto una magnetar. Grazie all’osservatorio a raggi X Chandra della NASA la magnetar sembra comportarsi anche come una pulsar emettendo impulsi di luce regolari.

Le magnetar è un tipo di stella di neutroni, un oggetto estremamente denso e costituito principalmente da neutroni, che si ritiene abbia un campo magnetico estremamente potente, tra i più potenti di tutto l’universo. Il decadimento del campo magnetico alimenta l’emissione di radiazioni elettromagnetiche ad alta energia, in particolare raggi X e raggi gamma.

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La forza del campo magnetico della Terra ad esempio, ha un valore di circa un Gauss, mentre un magnete da frigorifero misura circa 100 Gauss. Le magnetar invece, hanno campi magnetici di circa un milione di miliardi di Gauss. Se una magnetar fosse localizzata a un sesto della strada della Luna, la magnetar cancellerebbe i dati da tutte le carte di credito sulla Terra.

Il 12 marzo 2020, gli astronomi hanno rilevato una nuova magnetar con il Neil Gehrels Swift Telescope della NASA. Questa magnetar è solo la 31a scoperta delle circa 3000 stelle di neutroni conosciute.

Dopo le osservazioni gli astronomi hanno stabilito che questo oggetto, chiamato J1818.0-1607, era speciale per diversi motivi. Innanzitutto, potrebbe essere la magnetar più giovane conosciuta, con un’età stimata intorno ai 500 anni. Questo si basa su quanto velocemente la stella stia rallentando la sua rotazione e sull’ipotesi che sia nata ruotando molto più velocemente. In secondo luogo, ruota più rapidamente di qualsiasi magnetar scoperta prima d’ora, compiendo una rotazione una volta ogni 1,4 secondi circa.

Le osservazioni effettuate dal telescopio spaziale Chandra di J1818.0-1607 ottenute meno di un mese dopo la scoperta con l’osservatorio Swift hanno concesso agli astronomi la prima osservazione ad alta risoluzione di questo oggetto nei raggi X. I dati di Chandra hanno rivelato una sorgente puntiforme in cui si trovava la magnetar, che è circondata da un’emissione a raggi X diffusa, probabilmente causata dai raggi X riflessi dalla polvere nelle sue vicinanze. (Parte di questa emissione diffusa di raggi X può anche provenire da venti che soffiano lontano dalla stella di neutroni).

Harsha Blumer della West Virginia University e Samar Safi-Harb dell’Università di Manitoba in Canada hanno recentemente pubblicato i risultati delle osservazioni di Chandra di J1818.0-1607 su The Astrophysical Journal Letters .

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L’immagine composita contiene un ampio campo visivo nell’infrarosso degli osservatori spaziali della NASA, Spitzer Space Telescope e il Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), scattate prima della scoperta della magnetar. Le immagini a raggi X di Chandra mostrano la magnetar in viola. La magnetar si trova vicino al piano della Via Lattea a una distanza di circa 21.000 anni luce dal sistema solare.

La magnetar è stata osservata anche mediante il radiotelescopio Karl Jansky Very Large Array (VLA) dell’NSF, e da queste osservazioni gli astronomi hanno stabilito che emette onde radio. Per questo motivo J1818.0-1607 mostra proprietà simili a quelle mostrate dalle pulsar, una stella di neutroni che emette fasci di radiazioni che vengono rilevati come impulsi di emissione ripetuti mentre ruota. Solo cinque magnetar, inclusa questa, sembrano comportarsi anche come una stella pulsar, costituendo meno dello 0,2% della popolazione di stelle di neutroni conosciute.

Le osservazioni effettuate dal telescopio spaziale Chandra possono avvalorare questa ipotesi. Safi-Harb e Blumer hanno studiato con quanta efficienza J1818.0-1607 converte l’energia dalla sua velocità di rotazione decrescente in raggi X. Hanno concluso che questa efficienza è inferiore a quella delle magnetar e probabilmente all’interno dell’intervallo trovato per altre pulsar rotanti.

Una magnetar cosi giovane dovrebbe aver lasciato dei detriti dopo la sua formazione. Per trovare i resti della supernova, Safi-Harb e Blumer hanno esaminato i dati di Chandra, i dati a infrarossi del telescopio Spitzer e i dati radio del VLA. Sulla base dei dati di Spitzer e VLA, hanno rilevato possibili prove, ma a una distanza relativamente grande dalla magnetar. Per coprire questa distanza la magnetar avrebbe dovuto viaggiare a velocità di gran lunga superiori a quelle delle stelle di neutroni più veloci oggi note, anche supponendo che sia molto più vecchia di quanto ritenuto, e questo avrebbe consentito ai detriti della supernova di viaggiare più a lungo.