La spettacolare gravità delle stelle di neutroni offre grandi opportunità per esperimenti di pensiero. Ad esempio, se lasciassi cadere un oggetto da un'altezza di 1 metro sopra la superficie di una stella di neutroni, colpirebbe la superficie entro un milionesimo di secondo essendo stato accelerato a oltre 7 milioni di chilometri l'ora.
Ma in questi giorni dovresti prima essere chiaro di che tipo di stella di neutroni stai parlando. Con apparecchiature sempre più sensibili ai raggi X che scansionano i cieli, in particolare il telescopio spaziale Chandra di dieci anni, sta emergendo una sorprendente varietà di tipi di stelle di neutroni.
La radio pulsar tradizionale ora ha un numero di cugini diversi, in particolare magnetar che trasmettono enormi esplosioni di raggi e raggi X ad alta energia. Gli straordinari campi magnetici delle magnetar invocano una serie completamente nuova di esperimenti mentali. Se ti trovassi a meno di 1000 chilometri da una magnetar, il suo intenso campo magnetico ti farebbe a pezzi solo dalla violenta perturbazione delle molecole d'acqua. Anche a una distanza di sicurezza di 200.000 chilometri, cancellerà comunque tutte le informazioni dalla tua carta di credito, il che è anche abbastanza spaventoso.
Le stelle di neutroni sono il residuo compresso di una stella lasciata dopo che è diventata supernova. Conservano gran parte di quel momento angolare delle stelle, ma all'interno di un oggetto altamente compresso ha un diametro di soli 10-20 chilometri. Quindi, come i pattinatori su ghiaccio quando tirano dentro le braccia, le stelle di neutroni ruotano piuttosto velocemente.
Inoltre, comprimendo il campo magnetico di una stella nel volume più piccolo della stella di neutroni, aumenta sostanzialmente la forza di quel campo magnetico. Tuttavia, questi forti campi magnetici creano resistenza contro il vento stellare delle particelle cariche delle stelle, il che significa che tutte le stelle di neutroni sono in fase di "rotazione verso il basso".
Questo spin down è correlato ad un aumento della luminosità, sebbene gran parte di esso sia nelle lunghezze d'onda dei raggi X. Ciò è presumibilmente dovuto al fatto che una rotazione rapida espande la stella verso l'esterno, mentre una rotazione più lenta consente al materiale stellare di comprimersi verso l'interno, quindi come una pompa da bicicletta si riscalda. Da qui il nome pulsar a rotazione (RPP) per le stelle di neutroni "standard", in cui quel raggio di energia che ti lampeggia una volta ogni rotazione è il risultato dell'azione frenante del campo magnetico sulla rotazione della stella.
È stato suggerito che le magnetar potrebbero essere solo un ordine superiore di questo stesso effetto RPP. Victoria Kaspi ha suggerito che potrebbe essere il momento di considerare una "grande teoria unificata" delle stelle di neutroni in cui tutte le varie specie potrebbero essere spiegate dalle loro condizioni iniziali, in particolare dall'intensità del campo magnetico iniziale, nonché dalla loro età.
È probabile che la stella progenitrice di una magnetar fosse una stella particolarmente grande che ha lasciato un residuo stellare particolarmente grande. Quindi, queste stelle di neutroni "grandi" più rare potrebbero iniziare la loro vita come una magnetar, irradiando enormi energie mentre il suo potente campo magnetico fa frenare i suoi giri. Ma questa attività dinamica significa che queste grandi stelle perdono energia rapidamente, forse assumendo l'aspetto di un RPP molto luminoso, sebbene altrimenti irrilevante, più avanti nella loro vita.
Altre stelle di neutroni potrebbero iniziare la vita in modo meno drammatico, come i RPP molto più comuni e solo mediamente luminosi, che ruotano verso il basso in modo più piacevole - senza mai raggiungere le straordinarie luminosità che le magnetar sono in grado di fare, ma riuscendo a rimanere luminose per un tempo più lungo periodi.
Gli oggetti compatti centrali relativamente silenziosi, che non sembrano più nemmeno pulsare in radio, potrebbero rappresentare lo stadio finale del ciclo di vita delle stelle di neutroni, oltre il quale le stelle colpiscono il Scadenza, in cui un campo magnetico altamente degradato non è più in grado di applicare i freni alla rotazione delle stelle. Questo rimuove la causa principale della loro caratteristica luminosità e comportamento pulsar - quindi svaniscono tranquillamente.
Per ora, questo grande schema di unificazione rimane un'idea convincente - forse in attesa di altri dieci anni di osservazioni di Chandra per confermarlo o modificarlo ulteriormente.
