L’universo è pieno di fenomeni spettacolari e misteriosi, che sfidano la nostra comprensione e la nostra tecnologia, come per esempio la vela pulsar –nota sorgente di raggi gamma–, o le stelle di neutroni, i resti di stelle massicce che hanno esaurito il loro combustibile e sono esplose in supernove, oggetti che sono così densi e compatti che una sola cucchiaiata della loro materia peserebbe miliardi di tonnellate.
Alcune stelle di neutroni, tra le altre cose, emettono intensi fasci di radiazione elettromagnetica dalle loro estremità, che si muovono come le lancette di un orologio a causa della rapida rotazione della stella, queste sono chiamate pulsar, perché appaiono come lampi regolari nel cielo quando il loro fascio incrocia la nostra linea di vista.
Le pulsar sono tra le sorgenti più energetiche dell’universo, e la maggior parte della loro radiazione è emessa nella banda dei raggi gamma, la più alta dell’intero spettro elettromagnetico, con questi che sono così potenti che possono penetrare la materia e sfuggire all’atmosfera terrestre, rendendo difficile la loro osservazione.
Per studiare le pulsar e i raggi gamma, gli astronomi devono usare telescopi speciali, che sfruttano il fatto che i raggi gamma, quando interagiscono con l’aria, producono una cascata di particelle secondarie, che possono essere rilevate e tracciate.
Come si è ottenuta la foto della vela pulsar?
Un team internazionale di ricercatori, guidato dall’Università di Kobe in Giappone, ha messo a punto un nuovo telescopio per i raggi gamma, basato su un’idea originale e ingegnosa. Il telescopio consiste in una pila di pellicole fotografiche, che possono registrare con elevata precisione la direzione dei raggi gamma che le attraversano.
Le pellicole sono state attaccate a un pallone aerostatico, che le ha portate ad un’altitudine di circa 40 chilometri, dove l’atmosfera è più rarefatta e meno disturbante. Il pallone e il telescopio sono stati monitorati da telecamere, che hanno permesso di correggere gli effetti del vento e del movimento, in questo modo, il team è riuscito a ottenere l’immagine a raggi gamma più dettagliata mai realizzata di una pulsar, la famosa Vela Pulsar, situata a 800 anni luce da noi.
La Vela Pulsar è il resto di una supernova che ha illuminato il cielo circa 10.000 anni fa, e la stella di neutroni che ne è risultata ruota su se stessa circa 11 volte al secondo, e ha un campo magnetico miliardi di volte più forte di quello terrestre; queste caratteristiche fanno sì che la Vela Pulsar sia una delle sorgenti di raggi gamma più brillanti e studiate del cielo.
Tuttavia, fino ad ora, le immagini a raggi gamma della Vela pulsar erano poco definite e sfocate, a causa dei limiti dei telescopi convenzionali, invece il nuovo telescopio, ha permesso di risolvere la struttura del fascio di raggi gamma della pulsar con una risoluzione 40 volte superiore a quella precedente, mostrando dettagli mai visti prima.
L’immagine della Vela Pulsar ottenuta dal team, pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal, rappresenta una pietra miliare nell’astronomia dei raggi gamma, e apre nuove prospettive per lo studio delle pulsar e degli altri fenomeni ad alta energia dell’universo. Il team ha già in programma di ripetere l’esperimento con il pallone e la pila di pellicole, per osservare altre sorgenti di raggi gamma e per aumentare il tempo e l’area di osservazione.
Inoltre, il team spera di contribuire allo sviluppo dell’astronomia multi-messaggero, che consiste nell’osservare lo stesso evento con diverse tecniche e strumenti, per ottenere una visione più completa e approfondita dei misteri del cosmo.
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