Credito d'immagine: ESA
Utilizzando gli astronomi dell'osservatorio dei raggi X XMM-Newton basati sullo spazio con l'Agenzia spaziale europea, è stata effettuata la prima misurazione diretta del campo magnetico di una stella di neutroni. Una stella di neutroni è un oggetto molto denso con la massa di una grande stella racchiusa in un raggio di soli 20-30 km, e si prevedeva che avessero campi magnetici molto potenti che agivano come un freno, rallentandone la rotazione. Ma dopo aver osservato una stella di neutroni chiamata 1E1207.4-5209 per oltre 72 ore con l'XMM, gli astronomi hanno scoperto che era 30 volte più debole di quanto prevedessero. Ciò che fa rallentare questi oggetti è ancora una volta un mistero.
Utilizzando la sensibilità superiore dell'osservatorio a raggi X dell'ESA, XMM-Newton, un team di astronomi europei ha effettuato la prima misurazione diretta del campo magnetico di una stella di neutroni.
I risultati forniscono approfondimenti sulla fisica estrema delle stelle di neutroni e rivelano un nuovo mistero ancora da risolvere sulla fine della vita di questa stella.
Una stella di neutroni è un oggetto celeste molto denso che di solito ha qualcosa come la massa del nostro Sole racchiusa in una minuscola sfera di soli 20-30 km di diametro. È il prodotto di un'esplosione stellare, nota come una supernova, in cui gran parte della stella viene fatta esplodere nello spazio, ma il suo cuore collassato rimane sotto forma di una sfera super densa e calda di neutroni che gira a una velocità incredibile.
Nonostante sia una classe familiare di oggetti, le singole stelle di neutroni rimangono misteriose. Le stelle di neutroni sono estremamente calde quando nascono, ma si raffreddano molto rapidamente. Pertanto, solo pochi di essi emettono radiazioni altamente energetiche, come i raggi X. Questo è il motivo per cui sono tradizionalmente studiati attraverso le loro emissioni radio, che sono meno energiche dei raggi X e che di solito sembrano accendersi e spegnersi. Pertanto, le poche stelle di neutroni che sono abbastanza calde da emettere raggi X possono essere viste dai telescopi a raggi X, come XMM-Newton dell'ESA.
Una di queste stelle di neutroni è 1E1207,4-5209. Utilizzando l'osservazione XMM-Newton più lunga di sempre di una fonte galattica (72 ore), il professor Giovanni Bignami del Center d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) e il suo team hanno misurato direttamente la forza del suo campo magnetico. Questo la rende la prima stella di neutroni mai isolata in cui ciò potrebbe essere ottenuto.
Tutti i precedenti valori dei campi magnetici a stella di neutroni potevano essere stimati solo indirettamente. Questo viene fatto da ipotesi teoriche basate su modelli che descrivono il collasso gravitazionale di stelle massicce, come quelle che portano alla formazione di stelle di neutroni. Un secondo metodo indiretto è stimare il campo magnetico studiando come rallenta la rotazione della stella di neutroni, usando i dati della radioastronomia.
Nel caso di 1E1207.4-5209, questa misurazione diretta usando XMM-Newton rivela che il campo magnetico della stella di neutroni è 30 volte più debole delle previsioni basate sui metodi indiretti.
Come può essere spiegato? Gli astronomi possono misurare la velocità di decelerazione delle singole stelle di neutroni. Hanno sempre supposto che la causa fosse "attrito" tra il suo campo magnetico e l'ambiente circostante. In questo caso, l'unica conclusione è che qualcos'altro sta attirando la stella di neutroni, ma cosa? Possiamo ipotizzare che potrebbe trattarsi di un piccolo disco di detriti di supernova che circonda la stella di neutroni, creando un fattore di resistenza aggiuntivo.
Il risultato solleva la questione se 1E1207.4-5209 sia unico tra le stelle di neutroni o sia il primo nel suo genere. Gli astronomi sperano di colpire altre stelle di neutroni con XMM-Newton per scoprirlo.
Nota per gli editori
I raggi X emessi da una stella di neutroni come 1E1207.4-5209, devono passare attraverso il campo magnetico della stella di neutroni prima di fuggire nello spazio. Lungo il percorso, le particelle nel campo magnetico della stella possono rubare alcuni dei raggi X in uscita, impartendo sul loro spettro segni rivelatori, noti come "linee di assorbimento della risonanza del ciclotrone". È questa impronta digitale che ha permesso al Prof. Bignami e al suo team di misurare la forza del campo magnetico della stella di neutroni.
Fonte originale: comunicato stampa ESA
