Lo sfondo dei raggi X è costituito da un numero enorme di oggetti deboli. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Usando la mappa a raggi X più sensibile della Galassia, ottenuta combinando 10 anni di dati dell'osservatorio orbitale Rossi XTE, gli scienziati del Max Planck Institute for Astrophysics hanno scoperto l'origine dell'emissione galattica di fondo. Mostrano che consiste nell'emissione da un milione di binari nani bianchi in accumulo e centinaia di milioni di stelle normali con corone attive.
Quasi 400 anni dopo che Galileo ha stabilito che la sottile Via Lattea comprende in realtà una moltitudine di singole stelle, gli scienziati che usano il Rossi X-ray Timing Explorer della NASA hanno fatto lo stesso per la Via Lattea a raggi X.
L'origine del cosiddetto sfondo dei raggi X galattici è stata un mistero di vecchia data. Gli scienziati ora affermano che questa coltre di raggi X non è diffusa, come molti hanno pensato, ma emana da indicibili centinaia di milioni di singole fonti dominate da un tipo di stella morta chiamata nana bianca.
Se confermato, questa nuova scoperta avrebbe un profondo impatto sulla nostra comprensione della storia della nostra galassia, dai tassi di formazione stellare e di supernova all'evoluzione stellare. I risultati risolvono i principali problemi teorici, ma indicano un sorprendente sottostima di oggetti stellari.
Gli scienziati del Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) di Garching, in Germania, e dello Space Research Institute dell'Accademia Russa delle Scienze di Mosca discutono di questi risultati in due articoli pubblicati in Astronomia e Astrofisica.
"Da un aereo si può vedere un bagliore diffuso da una città di notte", ha detto il dott. Mikhail Revnivtsev di MPA, autore principale di uno dei giornali. “Dire che una città produce luce non è abbastanza. Solo quando ti avvicini vedi singole fonti che compongono quel bagliore: le luci della casa, i lampioni e i fari delle automobili. A questo proposito, abbiamo identificato le singole fonti di luce a raggi X locali. Ciò che abbiamo trovato sorprenderà molti scienziati. "
I raggi X sono una forma di luce ad alta energia, invisibile ai nostri occhi e molto più energica della luce ottica e ultravioletta. I nostri occhi vedono le singole stelle cosparse in un cielo in gran parte buio. Nelle larghezze di banda dei raggi X il cielo non è mai buio; c'è un bagliore pervasivo e costante.
Le osservazioni precedenti non potevano rivelare abbastanza fonti di raggi X per spiegare la "Via Lattea a raggi X". Ciò ha portato a problemi teorici. Se il bagliore di raggi X provenisse da gas caldo e diffuso, alla fine “si innalzerebbe” e sfuggirebbe ai confini della galassia. Inoltre, tutto quel gas caldo avrebbe dovuto provenire da milioni di esplosioni di stelle del passato chiamate supernovae, il che implicherebbe che le stime sulla formazione e sulla morte delle stelle erano lontane.
"I telescopi a raggi X possono risolvere l'emissione in fonti discrete, ma possono rappresentare solo circa il 30 percento dell'emissione", ha affermato il dott. Jean Swank, scienziato del progetto per Rossi Explorer presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, USA. "Molti hanno pensato che la parte del leone fosse veramente diffusa, ad esempio, dal gas caldo tra le stelle. Ora sembra che tutto possa essere rappresentato per una combinazione di due tipi di stelle. "
Il nuovo studio si basa su quasi 10 anni di dati raccolti da Rossi Explorer e costituisce la mappa più completa della galassia nelle larghezze di banda dei raggi X. Il team scientifico ha concluso che la galassia della Via Lattea brulica di stelle a raggi X, la maggior parte delle quali non molto luminose, e che gli scienziati nel corso degli anni avevano sottovalutato il loro numero di forse cento volte.
Sorprendentemente, i soliti sospetti di emissione di raggi X - buchi neri e stelle di neutroni - non sono implicati qui. Alle energie di raggi X più elevate, il bagliore di raggi X deriva quasi interamente da fonti chiamate variabili cataclismiche.
Una variabile cataclismica è un sistema stellare binario contenente una stella relativamente normale e una nana bianca, che è una brace stellare di una stella come il nostro sole che ha esaurito il combustibile. Da solo, un nano bianco è fioco. In un binario, può estrarre la materia dalla sua stella compagna per scaldarsi in un processo chiamato accrescimento. Il gas accumulato è molto caldo, fonte di notevoli raggi X.
A energie di raggi X leggermente inferiori, il bagliore è un mix di circa un terzo di variabili cataclismiche e due terzi di corone stellari attive. Gran parte dell'attività della corona stellare si svolge anche in binari, dove un compagno vicino agita efficacemente le parti esterne della stella. Questo eccita l'analogo stellare per produrre brillamenti solari, che emettono raggi X. Il team scientifico afferma che ci sono oltre un milione di variabili cataclismiche nella nostra galassia e quasi un miliardo di stelle attive. Entrambi questi numeri riflettono un sottostima delle stime precedenti.
"Come una radiografia medica, il grafico dello sfondo dei raggi X galattici rivela i dettagli della struttura della Via Lattea", ha detto Revnivtsev. “Possiamo vedere attraverso l'intera galassia e contare le fonti di raggi X. Questo è molto importante per gli astronomi che calcolano la vita delle stelle. "
Il NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, negli Stati Uniti, gestisce il Rossi Explorer, lanciato nel dicembre 1995.
Fonte originale: Max Planck Society
