Gli astronomi hanno scoperto una pulsar a rotazione rapida con un potente campo magnetico - chiamato magnetar - che sta dimostrando alcuni nuovi trucchi. Gli scopritori pensano che il campo magnetico attorno alla stella si stia torcendo, facendo fluire enormi correnti elettriche: queste correnti stanno generando gli impulsi radio.
Gli astronomi che usano i radiotelescopi di tutto il mondo hanno scoperto una stella di neutroni che gira con un campo magnetico superpotente - chiamato magnetar - facendo cose che nessun magnetar è mai stato visto prima. Lo strano comportamento li ha costretti a eliminare le precedenti teorie sulle radio pulsar e promette di fornire nuove intuizioni sulla fisica dietro questi oggetti estremi.
La magnetar, a circa 10.000 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione del Sagittario, emette potenti impulsi di onde radio a tempo regolare, proprio come le radio pulsar, che sono stelle di neutroni con campi magnetici molto meno intensi. Di solito, le magnetar sono visibili solo ai raggi X e talvolta molto debolmente alla luce ottica e infrarossa.
“Nessuno ha mai trovato impulsi radio provenienti da una magnetar prima. Pensavamo che le magnetar non lo facessero ", ha detto Fernando Camilo della Columbia University. "Questo oggetto ci insegnerà cose nuove sulla fisica magnetar che non avremmo mai imparato altrimenti", ha aggiunto Camilo.
Le stelle di neutroni sono i resti di enormi stelle che sono esplose come supernovae. Contenenti più massa del Sole, sono compressi ad un diametro di solo circa 15 miglia, rendendoli densi come i nuclei atomici. Le pulsar ordinarie sono stelle di neutroni che emettono "fasci di faro" di onde radio lungo i poli dei loro campi magnetici. Mentre la stella gira, il raggio di onde radio viene lanciato intorno e quando passa la direzione della Terra, gli astronomi possono rilevarlo con i radiotelescopi.
Gli scienziati hanno scoperto circa 1700 pulsar dalla loro prima scoperta nel 1967. Mentre le pulsar hanno forti campi magnetici, circa una dozzina di stelle di neutroni sono state soprannominate magnetar perché i loro campi magnetici sono 100-1000 volte più forti di quelli delle pulsar tipiche. È il decadimento di quei campi incredibilmente forti che alimenta la loro strana emissione di raggi X.
"Il campo magnetico proveniente da una magnetar farebbe ruotare una portaerei e puntare a nord più velocemente di un ago della bussola che si muove sulla Terra", ha affermato David Helfand, della Columbia University. Il campo di una magnetar è 1.000 trilioni di volte più forte di quello terrestre, ha sottolineato Helfand.
Il nuovo oggetto - chiamato XTE J1810-197 - fu scoperto per la prima volta dal Rossi X-ray Timing Explorer della NASA quando emise una forte esplosione di raggi X nel 2003. Mentre i raggi X stavano sbiadendo nel 2004, Jules Halpern della Columbia University e i collaboratori hanno identificato la magnetar come un emettitore di onde radio utilizzando il radiotelescopio Very Large Array (VLA) della National Science Foundation (New Mexico). Qualsiasi emissione radio è altamente insolita per una magnetar.
Poiché non si era visto che le magnetar emettessero regolarmente onde radio, gli scienziati presumevano che l'emissione radio fosse causata da una nuvola di particelle gettate dalla stella di neutroni al momento dell'esplosione di raggi X, un'idea che presto avrebbero capito che era sbagliata.
Con la consapevolezza che il magnetar ha emesso una qualche forma di onde radio, Camilo e i suoi colleghi l'hanno osservato con il radiotelescopio Parkes in Australia a marzo e hanno immediatamente rilevato pulsazioni radio sorprendentemente forti ogni 5,5 secondi, corrispondenti alla velocità di rotazione precedentemente determinata della stella di neutroni .
Mentre continuavano a osservare XTE J1810-197, gli scienziati hanno avuto più sorprese. Mentre la maggior parte delle pulsar si indebolisce a frequenze radio più elevate, XTE J1810-197 non lo fa, rimanendo un forte emettitore a frequenze fino a 140 GHz, la frequenza più alta mai rilevata da una radio pulsar. Inoltre, a differenza delle normali pulsar, l'emissione radio dell'oggetto varia di giorno in giorno e cambia anche la forma delle pulsazioni. Queste variazioni probabilmente indicano che anche i campi magnetici intorno alla pulsar stanno cambiando.
Cosa sta causando questo comportamento? Al momento, gli scienziati ritengono che l'intenso campo magnetico della magnetar si stia attorcigliando, causando cambiamenti nei luoghi in cui enormi correnti elettriche scorrono lungo le linee del campo magnetico. Queste correnti probabilmente generano le pulsazioni radio.
"Per risolvere questo mistero, continueremo a monitorare questo folle oggetto con il maggior numero di telescopi su cui possiamo mettere le mani e il più spesso possibile. Speriamo che vedere tutti questi cambiamenti nel tempo ci permetterà di comprendere più a fondo ciò che sta realmente accadendo in questo ambiente molto estremo ”, ha affermato il membro del team Scott Ransom del National Radio Astronomy Observatory.
Poiché si aspettano che l'XTE J1810-197 sbiadisca a tutte le lunghezze d'onda, compresa la radio, gli scienziati lo hanno anche osservato con il Robert C. Byrd Green Bank Telescope del NSF e Very Long Baseline Array (VLBA), Parkes e l'Australia Telescope Compact Array in Australia, il telescopio IRAM in Spagna e l'Osservatorio di Nancay in Francia. John Reynolds e John Sakissian di Parkes Observatory, Neil Zimmerman della Columbia University e Juan Penalver e Aris Karastergiou dell'IRAM sono anche membri del gruppo di ricerca. Gli scienziati hanno riportato i loro primi risultati nel numero del 24 agosto della rivista scientifica Nature.
Il National Radio Astronomy Observatory è una struttura della National Science Foundation, gestita in accordo con la cooperazione da Associated Universities, Inc.
Fonte originale: Comunicato stampa NRAO
