Credito d'immagine: NASA
Una squadra di astronomi ha avuto la fortuna di osservare il raro evento di una stella di neutroni che si trasforma in un oggetto magnetico chiamato magnetar. Una normale stella di neutroni è il residuo in rapida rotazione di una stella che è diventata supernova; in genere possiedono un campo magnetico molto forte. Una magnetar è simile, ma ha un campo magnetico fino a 1.000 volte più forte di una stella di neutroni. Questa nuova scoperta potrebbe indicare che le magnetar sono più comuni nell'Universo di quanto si pensasse in precedenza.
In una fortunata osservazione, gli scienziati affermano di aver scoperto una stella di neutroni nell'atto di trasformarsi in una rara classe di oggetti estremamente magnetici chiamati magnetar. Nessun evento del genere è stato assistito definitivamente fino ad ora. Questa scoperta segna solo il decimo magnetar confermato mai trovato e il primo magnetar transitorio.
La natura transitoria di questo oggetto, scoperta nel luglio 2003 con il Rossi X-ray Timing Explorer della NASA, potrebbe infine colmare importanti lacune nell'evoluzione delle stelle di neutroni. La dott.ssa Alaa Ibrahim della George Washington University e il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md., Presentano questo risultato oggi alla riunione dell'American Astronomical Society ad Atlanta.
Una stella di neutroni è il nucleo centrale di una stella almeno otto volte più massiccia del Sole che è esploso in un evento di supernova. Le stelle di neutroni sono oggetti estremamente compatti, altamente magnetici, che ruotano rapidamente con una massa di circa un Sole compressa in una sfera di circa dieci miglia di diametro.
Una magnetar è fino a mille volte più magnetica delle normali stelle di neutroni. A cento trilioni (10 ^ 14) Gauss, sono così magnetici da poter pulire una carta di credito a una distanza di 100.000 miglia. Il campo magnetico terrestre, al confronto, è di circa 0,5 Gauss e un forte magnete da frigorifero è di circa 100 Gauss. I magneti sono più luminosi nei raggi X di quanto non lo siano nella luce visibile, e sono le uniche stelle conosciute che brillano prevalentemente di potenza magnetica.
L'osservazione presentata oggi supporta la teoria secondo cui alcune stelle di neutroni nascono con questi campi magnetici altissimi, ma all'inizio potrebbero essere troppo deboli per vedere e misurare. Col tempo, tuttavia, questi campi magnetici agiscono per rallentare la rotazione della stella di neutroni. Questo atto di rallentamento rilascia energia, rendendo la stella più luminosa. Ulteriori disturbi nel campo magnetico e nella crosta della stella possono renderlo ancora più luminoso, portando alla misurazione del suo campo magnetico. La stella scoperta di recente, fioca come recente un anno fa, si chiama XTE J1810-197.
"La scoperta di questa fonte è stata gentilmente concessa da un'altra magnetar che stavamo monitorando, chiamata SGR 1806-20", ha detto Ibrahim. Lui e i suoi colleghi hanno scoperto XTE J1810-197 con il Rossi Explorer circa un grado a nord-est di SGR 1806-20, all'interno della galassia della Via Lattea a circa 15.000 anni luce di distanza nella costellazione del Sagittario.
Gli scienziati hanno individuato la posizione della fonte con l'osservatorio a raggi X Chandra della NASA, che fornisce un posizionamento più accurato di Rossi. Controllando i dati di archivio da Rossi Explorer, il Dr. Craig Markwardt della NASA Goddard ha stimato che XTE J1810-197 è diventato attivo (cioè 100 volte più luminoso di prima) intorno a gennaio 2003. Guardando indietro ancora di più con i dati archiviati da ASCA e ROSAT, due dismesso dai satelliti internazionali, il team potrebbe individuare l'XTE J1810-197 come una stella di neutroni molto fioca e isolata già nel 1990. Così è emersa la storia dell'XTE J1810-197.
Lo stato inattivo di XTE J1810-197, secondo Ibrahim, era simile a quello di altri oggetti sconcertanti chiamati Compact Central Objects (CCO) e Dim Isolated Neutron Stars (DINS). Si pensa che questi oggetti siano stelle di neutroni create nel cuore delle esplosioni di stelle, e alcuni vi risiedono ancora, ma sono troppo deboli per studiare in dettaglio.
Un segno di una stella di neutroni è il suo campo magnetico. Ma per misurarlo, gli scienziati devono conoscere il periodo di rotazione della stella di neutroni e la velocità con cui sta rallentando, chiamata "rotazione verso il basso". Quando XTE J1810-197 si accendeva, il team poteva misurare la sua rotazione (1 giro per 5 secondi, tipico delle magnetar), la sua rotazione verso il basso, e quindi la sua forza del campo magnetico (300 trilioni di Gauss).
Nella zuppa alfabetica delle stelle di neutroni ci sono anche pulsar a raggi X anomali (AXP) e ripetitori di raggi gamma morbidi (SGR). Entrambi sono ora considerati lo stesso tipo di oggetti, magnetar; e un'altra presentazione all'incontro di oggi del Dr. Peter Woods et al. supporta questa connessione. Questi oggetti periodicamente ma imprevedibilmente esplodono con raggi X e raggi gamma. CCO e DIN sembrano non avere uno stato attivo simile.
Sebbene il concetto sia ancora speculativo, potrebbe emergere un modello evolutivo, ha detto Ibrahim. La stessa stella di neutroni, dotata di un campo magnetico ultraelevato, può passare attraverso ciascuna di queste quattro fasi durante la sua vita. L'ordine corretto, tuttavia, rimane poco chiaro. "La discussione di tale modello è emersa nella comunità scientifica negli ultimi anni e la natura transitoria di XTE J1810-197 fornisce le prime prove tangibili a favore di tale parentela", ha detto Ibrahim. "Con alcuni altri esempi di stelle che mostrano una tendenza simile, potrebbe emergere un albero genealogico magnetar."
"L'osservazione implica che le magnetar potrebbero essere più comuni di ciò che si vede ma esistere in uno stato di oscurità prolungato", ha detto il membro del team Dr. Jean Swank della NASA Goddard.
“I magneti sembrano ora essere in una modalità di carnevale perpetuo; Gli SGR si stanno trasformando in AXP e gli AXP possono iniziare a comportarsi come SGR in qualsiasi momento e senza preavviso ", ha detto il membro del team Dr. Chryssa Kouveliotou della NASA Marshall, che sta ricevendo il Premio Rossi durante la riunione dell'AAS per il suo lavoro sulle magnetar. "Ciò che è iniziato con alcune fonti strane, potrebbe presto essere dimostrato di comprendere un numero enorme di oggetti nella nostra Galassia."
Ulteriori dati di supporto provenivano dalla rete interplanetaria e dal telescopio ottico russo-turco. I colleghi di Ibrahim in questa osservazione includono anche il Dr. William Parke della George Washington University; Drs. Scott Ransom, Mallory Roberts e Vicky Kaspi della McGill University; Dr. Peter Woods della NASA Marshall; Dr. Samar Safi-Harb dell'Università di Manitoba; Dr. Solen Balman dell'Università tecnica del Medio Oriente ad Ankara; e il dottor Kevin Hurley dell'Università della California a Berkeley. Drs. Eric Gotthelf e Jules Halpern della Columbia University hanno fornito importanti dati da Chandra.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
