Perché alcune pulsar sono “scomparse”?

Le MSP, o pulsar di millisecondi, sono stelle di neutroni evolute con brevi periodi di rotazione che hanno subito un ampio trasferimento di massa durante una fase binaria di raggi X di piccola massa.

La formazione di MSP si verifica spesso negli ammassi globulari (GC), che sono raccolte di decine di migliaia o milioni di stelle. Tuttavia, fino a poco tempo fa, solo un MSP era stato rilevato in NGC 6397, uno dei due GC più vicini alla Terra.

Ora, gli scienziati non solo hanno scoperto una seconda pulsar nel nostro vicino GC, ma capiscono anche di più sul motivo per cui altre pulsar sono “scomparse”.

Una nuova scoperta offre indizi sulle pulsar “mancanti”

Il dottor Zhang Lei dei National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), ha identificato un nuovo MSP con periodo di 5,78 ms in un sistema binario a eclisse mentre osservava NGC 6397 con il radiotelescopio Parkes in Australia. Il radiotelescopio MeerKAT in Sud Africa ha successivamente confermato questa scoperta.

NGC 6397B è rilevabile solo quando la pulsar si trova sul lato della sua orbita più vicino allo spettatore. Ha il periodo orbitale più lungo osservato di qualsiasi binaria a eclisse GC, a 1,97 giorni. Questo periodo orbitale è anche compatibile con la sorgente di raggi X U18 precedentemente scoperta, che in precedenza si pensava fosse un “MSP nascosto”. Il recente studio ha confermato che U18 è NGC 6397B.

Il Prof. Li Di della NAOC, l’autore corrispondente, ha organizzato la prima ricerca coerentemente de-dispersa di nuove pulsar in NGC 6397 utilizzando il sistema ricevitore a banda ultra larga (UWL) recentemente installato sul radiotelescopio di Parkes.

Il dottor Zhang ha trovato la nuova pulsar utilizzando i dati dell’osservazione iniziale del radiotelescopio di Parkes il 12 aprile 2019. In un periodo di tre anni, il radiotelescopio di Parkes ha effettuato 39 osservazioni, insieme a due osservazioni dal radiotelescopio MeerKAT.

Una caratteristica notevole di NGC 6397B è la debolezza del suo segnale radio e periodi di radio-quiescenza estesi. I ricercatori hanno suggerito che NGC 6397B potrebbe rappresentare un sottogruppo di pulsar binarie estremamente deboli e fortemente oscurate. Secondo i ricercatori, questo potrebbe spiegare l’apparente sovrabbondanza di pulsar isolate nei nuclei densi dei GC, dove ci si aspetta che le interazioni stellari si traducano preferenzialmente in binari. In altre parole, i binari potrebbero non essere assenti, potrebbero essere solo difficili da rilevare.

Secondo i ricercatori, queste deboli pulsar sono difficili da rilevare nelle bande radio perché sono incorporate in nubi di plasma o stanno attivamente accumulando materia a causa delle loro stelle compagne.

La ricerca futura potrebbe verificare se queste spiegazioni descrivono correttamente il motivo per cui sono state trovate poche pulsar binarie nei GC.

Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.