L'impressione dell'artista di una pulsar che "mangia" una stella compagna. Credito immagine: ESA Clicca per ingrandire
L'osservatorio spaziale integrale dell'ESA, insieme alla navicella spaziale Rossi X-ray Timing Explorer della NASA, ha trovato una pulsar a rotazione rapida nel processo di divorare il suo compagno.
Questa scoperta supporta la teoria secondo cui le pulsar isolate a rotazione più rapida ottengono così velocemente cannibalizzando una stella vicina. Il gas strappato dal compagno alimenta l'accelerazione della pulsar. Questa è la sesta pulsar conosciuta in tale disposizione e rappresenta una "pietra miliare" nell'evoluzione delle pulsar binarie a rotazione più lenta in pulsar isolate a rotazione più rapida.
"Stiamo arrivando al punto in cui possiamo guardare qualsiasi pulsar isolata e veloce e dire:" Quel ragazzo aveva un compagno ", ha detto il dott. Maurizio Falanga, che ha guidato le osservazioni integrali, presso il Commissariato? Energie Atomique (CEA) a Saclay, Francia.
Le "pulsar" sono stelle di neutroni rotanti, create in esplosioni stellari. Sono i resti di stelle che una volta erano almeno otto volte più massicci del Sole. Queste stelle contengono ancora circa la massa del nostro Sole compattata in una sfera di soli 20 chilometri di diametro.
Questa pulsar, chiamata IGR J00291 + 5934, appartiene a una categoria di "pulsar di millisecondi a raggi X", che pulsano con la luce a raggi X diverse centinaia di volte al secondo, una delle più veloci conosciute. Ha un periodo di 1,67 millisecondi che è molto più piccolo della maggior parte delle altre pulsar che ruotano una volta ogni pochi secondi.
Le stelle di neutroni nascono rapidamente ruotando in crolli di stelle enormi. Rallentano gradualmente dopo alcune centinaia di migliaia di anni. Le stelle di neutroni nei sistemi di stelle binarie, tuttavia, possono invertire questa tendenza e accelerare con l'aiuto della stella compagna.
Per la prima volta in assoluto, questo eccesso di velocità è stato osservato nell'atto. "Ora abbiamo prove dirette per la stella che gira più velocemente mentre cannibalizza il suo compagno, qualcosa che nessuno aveva mai visto prima per un tale sistema", ha detto il dottor Lucien Kuiper dell'Istituto olandese per la ricerca spaziale (SRON), a Utrecht.
Una stella di neutroni può rimuovere il gas dalla sua stella compagna in un processo chiamato "accrescimento". Il flusso di gas sulla stella di neutroni fa girare la stella sempre più velocemente. Sia il flusso di gas che il suo schianto sulla superficie della stella di neutroni rilascia molta energia sotto forma di raggi X e radiazione gamma.
Le stelle di neutroni hanno un campo gravitazionale così forte che la luce che passa vicino alla stella cambia direzione di quasi 100 gradi (in confronto la luce che passa dal Sole viene deviata da un angolo che è 200 mila volte più piccolo). "Questa" flessione gravitazionale "ci consente di vedere il lato posteriore della stella", sottolinea il prof. Juri Poutanen dell'Università di Oulu, in Finlandia.
"Questo oggetto era circa dieci volte più energico di quello che di solito si osserva per fonti simili", ha detto Falanga. "Solo una sorta di mostro emette a queste energie, che corrisponde a una temperatura di quasi un miliardo di gradi."
Da un precedente risultato integrale, gli scienziati hanno dedotto che, poiché la stella di neutroni ha un forte campo magnetico, le particelle cariche dal suo compagno sono incanalate lungo le linee del campo magnetico fino a quando non sbattono contro la superficie della stella di neutroni in uno dei suoi poli magnetici, formando "punti caldi" '. Le temperature molto elevate viste da Integral derivano da questo plasma molto caldo sopra i punti di accrescimento.
IGR J00291 + 5934 è stato scoperto da Integral nel corso di una scansione di routine del cielo il 2 dicembre 2004, nelle zone più esterne della nostra galassia della Via Lattea, quando improvvisamente divampò. Il giorno dopo, gli scienziati hanno accuratamente controllato la stella di neutroni con il Timing Explorer a raggi X di Rossi.
Le osservazioni di Rossi hanno rivelato che il compagno è già una frazione delle dimensioni del nostro Sole, forse piccolo quanto 40 masse di Giove. L'orbita binaria dura 2,5 ore (al contrario dell'orbita terra-sole annuale). L'intero sistema è molto stretto; entrambe le stelle sono così vicine che si adatteranno al raggio del Sole. Questi dettagli supportano la teoria secondo cui le due stelle sono abbastanza vicine da consentire l'accrescimento e che la stella compagna viene cannibalizzata.
"L'accrescimento dovrebbe cessare dopo circa un miliardo di anni", ha affermato il dott. Duncan Galloway del Massachusetts Institute of Technology, USA, responsabile delle osservazioni di Rossi. "Questa scoperta di Integral-Rossi fornisce ulteriori prove di come le pulsar si evolvono da una fase all'altra - da una stella di neutroni binaria che gira lentamente lentamente che emette alte energie, fino a una pulsar isolata che gira rapidamente emettendo in lunghezze d'onda radio."
La scoperta è la prima nel suo genere per Integral (quattro delle prime cinque pulsar a raggi X a rotazione rapida sono state scoperte da Rossi). Ciò fa ben sperare nella ricerca combinata di questi oggetti rari. I rilevatori sensibili degli integrali sono in grado di identificare fonti relativamente deboli e distanti e, quindi, sapendo dove cercare, Rossi può fornire informazioni di temporizzazione attraverso un'osservazione dedicata che si estende per l'intero periodo di due settimane dell'esplosione tipica.
Fonte originale: ESA Portal
