Le pulsar "vedova nera" e "redback" viziose e lampeggianti punteggiano il cielo notturno. Queste stelle violente fanno a pezzi i loro piccoli partner stellari mentre li frustano in orbite binarie strette, cannibalizzando i partner più piccoli nel processo. E, in un nuovo articolo, gli scienziati hanno rivelato la storia delle origini dietro queste stelle affamate.
Non è un caso che gli astronomi abbiano chiamato questi sistemi - luoghi nello spazio in cui una piccola stella di neutroni a rotazione rapida si sta energizzando strappando un piccolo partner binario - dopo ragni mortali. Entrambe le femmine della vedova rossa e nera mangiano il maschio vivo dopo il sesso. (Nelle stelle, come nei ragni, le vedove nere si collegano con partner più piccoli.) Le vedove rosse e nere sono sottocategorie di "pulsar millisecondi", stelle di neutroni che ruotano così velocemente da far lampeggiare la Terra ogni poche frazioni di millisecondo. Ma fino ad ora nessuno poteva spiegare come si sono formate queste cattive stelle.
Le stelle di neutroni sono i resti ultravioletti delle stelle crollate. Non più larghi di una piccola città, superano comunque il nostro sole. Gli scienziati hanno dovuto inventare una fisica completamente nuova per spiegare come la materia si comporta al loro interno. (Ma a differenza dei buchi neri, non sono abbastanza densi da formare singolarità.) Gli scienziati li chiamano pulsar, perché spesso appaiono ai telescopi come fonti di luce che pulsano regolarmente. La maggior parte ruota molto più velocemente delle stelle normali e le loro rotazioni regolari possono agire come orologi che scandiscono lo spazio.
Ma una stella di neutroni da sola in genere non gira abbastanza velocemente da essere una pulsar di millisecondi, hanno scritto i ricercatori nel nuovo studio. Qualche fonte esterna di energia deve sollevare la pulsar fino alla sua velocità di rotazione. Ecco perché la maggior parte delle pulsar di millisecondi si presentano nei sistemi binari. Gli astronomi credono che in genere una nana bianca collassi in una stella di neutroni, quindi ad un certo punto lungo la linea inizia a succhiare un flusso di materia dal suo gemello binario. L'energia di quel flusso di materia fa ruotare la stella di neutroni molto più velocemente di quanto non abbia fatto alla nascita.
Tuttavia, i redback e le vedove nere non si adattano generalmente a questo modello. Spesso i partner più pesanti nei loro piccoli sistemi binari, chiusi in orbite strette, i loro intensi raggi a raggi X fanno esplodere la materia dalle superfici della loro stella compagna, facendo cadere quella stella in miniatura nello spazio e poi risucchiandola di nuovo con la gravità. Le masse e le energie che si muovono attorno a questi sistemi sono molto insolite rispetto ai tipici sistemi pulsar millisecondi. Di conseguenza, i ricercatori hanno scritto, il modello normale di come le stelle gemelle accelerano le pulsar di millisecondi non sembra applicarsi.
Nel nuovo documento, pubblicato il 14 agosto su The Astrophysical Journal, un team di ricercatori ha perfezionato quel modello. Il loro documento prende in considerazione la potente energia magnetica delle stelle di neutroni e mostra come il magnetismo di una stella di neutroni possa confinare tutta la materia espulsa dalla stella compagna sui poli nord e sud della stella di neutroni. Ciò cambia la meccanica di base della situazione, hanno scritto, e mostra che anche il partner più piccolo nei sistemi di redback e molti sistemi di vedova nera potrebbero accelerare le pulsar a velocità di millisecondi.
Questa teoria del magnetismo non può spiegare tutte le vedove nere che conosciamo, tuttavia. Ma questo lavoro dovrebbe eliminare la necessità di alcune teorie più drammatiche - come quella pubblicata su The Astrophysical Journal nel 2015, suggerendo che forse questo tipo di stelle di neutroni sono semplicemente nate come pulsar millisecondi e non hanno bisogno di aiuto per accelerare.
