Percorso pulsar per circa 2,5 milioni di anni. Immagine di credito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Clicca per ingrandire
Una stella di neutroni superveloce e accelerata in qualche modo ha ottenuto un potente "calcio" che la sta spingendo completamente fuori dalla nostra galassia della Via Lattea nella fredda vastità dello spazio intergalattico. La sua scoperta sorprende gli astronomi che hanno usato il radiotelescopio Very Long Baseline Array (VLBA) della National Science Foundation per misurare direttamente la velocità più veloce mai trovata in una stella di neutroni.
La stella di neutroni è il residuo di una stella massiccia nata nella costellazione del Cigno che è esplosa circa due milioni e mezzo di anni fa in un'esplosione titanica nota come supernova. Misurazioni VLBA ultra precise della sua distanza e movimento mostrano che è inevitabilmente in procinto di lasciare la nostra galassia.
"Sappiamo che le esplosioni di supernova possono dare un calcio alla stella di neutroni risultante, ma l'enorme velocità di questo oggetto spinge i limiti della nostra attuale comprensione", ha affermato Shami Chatterjee, del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) e Harvard-Smithsonian Centro di astrofisica. "Questa scoperta è molto difficile da spiegare per gli ultimi modelli di collasso del nucleo di supernova", ha aggiunto.
Chatterjee e i suoi colleghi hanno usato il VLBA per studiare la pulsar B1508 + 55, a circa 7700 anni luce dalla Terra. Con la "visione" radio ad ultrasuoni del VLBA in tutto il continente, sono stati in grado di misurare con precisione sia la distanza che la velocità della pulsar, una stella di neutroni rotante che emette potenti raggi di onde radio. Trama il suo movimento all'indietro indicava un luogo di nascita tra gruppi di stelle giganti nella costellazione del Cigno - stelle così massicce da esplodere inevitabilmente come supernove.
"Questa è la prima misurazione diretta della velocità di una stella di neutroni che supera i 1.000 chilometri al secondo", ha dichiarato Walter Brisken, un astronomo NRAO. “Le stime più precedenti delle velocità delle stelle di neutroni dipendevano da ipotesi istruite sulle loro distanze. Con questo, abbiamo una misurazione precisa e diretta della distanza, in modo da poter misurare direttamente la velocità ", ha detto Brisken. Le misurazioni VLBA mostrano che la pulsar si muove a circa 1100 chilometri (oltre 670 miglia) al secondo, circa 150 volte più veloce di uno Space Shuttle in orbita. A questa velocità, potrebbe viaggiare da Londra a New York in cinque secondi.
Al fine di misurare la distanza della pulsar, gli astronomi hanno dovuto rilevare una "oscillazione" nella sua posizione causata dal movimento della Terra attorno al Sole. Quel "traballare" era all'incirca la lunghezza di una mazza da baseball vista dalla Luna. Quindi, con la distanza determinata, gli scienziati hanno potuto calcolare la velocità della pulsar misurando il suo movimento attraverso il cielo.
"Il movimento che abbiamo misurato con il VLBA era quasi uguale a guardare una palla di casa nel Fenway Park di Boston da un posto sulla Luna", ha spiegato Chatterjee. “Tuttavia, la pulsar ha impiegato quasi 22 mesi per mostrare quel movimento apparente. Il VLBA è il miglior telescopio possibile per seguire movimenti così piccoli e apparenti. "
Il presunto luogo di nascita della stella tra le stelle giganti nella costellazione del Cigno si trova nel piano della Via Lattea, una galassia a spirale. Le nuove osservazioni VLBA indicano che ora la stella di neutroni si sta allontanando dal piano della Via Lattea con una velocità sufficiente per portarla completamente fuori dalla Galassia. Dall'esplosione della supernova quasi 2 milioni e mezzo di anni fa, la pulsar si è spostata attraverso circa un terzo del cielo notturno visto dalla Terra.
"Abbiamo pensato per qualche tempo che le esplosioni di supernova possano dare un calcio alla stella di neutroni risultante, ma gli ultimi modelli di computer di questo processo non hanno prodotto velocità vicino a ciò che vediamo in questo oggetto", ha detto Chatterjee. "Ciò significa che i modelli devono essere controllati, e possibilmente corretti, per tenere conto delle nostre osservazioni", ha detto.
"Esistono anche altri processi che potrebbero essere in grado di aumentare la velocità prodotta dal calcio della supernova, ma dovremo indagare più approfonditamente per trarre conclusioni definitive", ha affermato Wouter Vlemmings dell'Osservatorio Jodrell Bank nel Regno Unito e Cornell University negli Stati Uniti
Le osservazioni di B1508 + 55 facevano parte di un progetto più ampio per utilizzare il VLBA per misurare le distanze e i movimenti di numerose pulsar. "Questo è il primo risultato di questo progetto a lungo termine ed è abbastanza eccitante avere qualcosa di così spettacolare arrivare così presto", ha detto Brisken. Le osservazioni VLBA sono state fatte a frequenze radio comprese tra 1,4 e 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings e Brisken hanno lavorato con Joseph Lazio del Naval Research Laboratory, James Cordes della Cornell University, Miller Goss del NRAO, Stephen Thorsett dell'Università della California, Santa Cruz, Edward Fomalont del NRAO, Andrew Lyne e Michael Kramer, entrambi di Osservatorio della banca Jodrell. Gli scienziati hanno presentato le loro scoperte nel numero del 1 ° settembre delle lettere astrofisiche del diario.
Il VLBA è un sistema di dieci antenne per radiotelescopio, ciascuna con una parabola di 25 metri di diametro e un peso di 240 tonnellate. Da Mauna Kea sulla Big Island delle Hawaii a St. Croix nelle Isole Vergini americane, il VLBA si estende su oltre 5.000 miglia, fornendo agli astronomi la visione più nitida di qualsiasi telescopio sulla Terra o nello spazio.
Il National Radio Astronomy Observatory è una struttura della National Science Foundation, gestita in accordo cooperativo da Associated Universities, Inc.
Con sede a Cambridge, nel Massachusetts, l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) è una collaborazione congiunta tra lo Smithsonian Astrophysical Observatory e l'Harvard College Observatory. Gli scienziati della CfA organizzati in sette divisioni di ricerca studiano l'origine, l'evoluzione e il destino finale dell'universo.
Fonte originale: CfA News Release
