L'astronomia è una scienza degli estremi: la più grande, la più calda e la più massiccia. Oggi l'astrofisico Bryan Gaensler (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e colleghi hanno annunciato di aver collegato due degli estremi dell'astronomia, dimostrando che alcune delle più grandi stelle del cosmo diventano i magneti più forti quando muoiono.
"La fonte di questi potenti oggetti magnetici è stata un mistero da quando il primo è stato scoperto nel 1998. Ora, pensiamo di aver risolto quel mistero", afferma Gaensler.
Gli astronomi basano le loro conclusioni sui dati presi con il radiotelescopio Australia Telescope Compact Array e Parkes di CSIRO nell'Australia orientale.
Una magnetar è un tipo esotico di stella di neutroni, una sfera di neutroni delle dimensioni di una città creata quando il nucleo di una stella massiccia collassa alla fine della sua vita. Un magnetar possiede in genere un campo magnetico più di un quadrilione di volte (uno seguito da 15 zero) più forte del campo magnetico terrestre. Se una magnetar si trovasse a metà strada sulla luna, potrebbe cancellare i dati da ogni carta di credito sulla terra.
I magneti emettono esplosioni di raggi X o raggi gamma ad alta energia. Le pulsar normali emettono raggi di onde radio a bassa energia. Sono note solo circa 10 magnetar, mentre gli astronomi hanno trovato più di 1500 pulsar.
"Sia le radio pulsar che le magnetar tendono ad essere trovate nelle stesse regioni della Via Lattea, in aree in cui le stelle sono recentemente esplose come supernovae", spiega Gaensler. "La domanda è stata: se si trovano in luoghi simili e nascono in modi simili, perché sono così diversi?"
Ricerche precedenti hanno lasciato intendere che la massa della stella progenitrice originale potrebbe essere la chiave. Articoli recenti di Eikenberry et al (2004) e Figer et al (2005) hanno suggerito questa connessione, basata sulla ricerca di magnetar in ammassi di stelle massicce.
"Gli astronomi pensavano che stelle davvero enormi formassero buchi neri quando sono morte", afferma il dott. Simon Johnston (CSIRO Australia Telescope National Facility). "Ma negli ultimi anni ci siamo resi conto che alcune di queste stelle potrebbero formare pulsar, perché seguono un rapido programma di perdita di peso prima di esplodere come supernovae".
Queste stelle perdono molta massa soffiandola con venti simili al vento solare del sole, ma molto più forti. Questa perdita consentirebbe a una stella molto massiccia di formare una pulsar quando muore.
Per testare questa idea, Gaensler e il suo team hanno studiato una magnetar chiamata 1E 1048.1-5937, situata a circa 9000 anni luce di distanza nella costellazione di Carina. Per indizi sulla stella originale, hanno studiato l'idrogeno gassoso che circonda la magnetar, usando i dati raccolti dal radiotelescopio Australia Telescope Compact Array del CSIRO e dal suo radiotelescopio Parkes da 64 m.
Analizzando una mappa di gas idrogeno neutro, il team ha individuato un buco impressionante che circonda la magnetar. "Le prove indicano che questa buca è una bolla scavata dal vento che scorreva dalla stella originale", afferma Naomi McClure-Griffiths (CSIRO Australia Telescope National Facility), uno dei ricercatori che hanno realizzato la mappa. Le caratteristiche del buco indicano che la stella progenitrice deve essere stata circa 30-40 volte la massa del sole.
Un altro indizio della differenza pulsar / magnetar può risiedere nella velocità con cui le stelle di neutroni ruotano quando si formano. Gaensler e il suo team suggeriscono che le stelle pesanti formeranno stelle di neutroni che ruotano fino a 500-1000 volte al secondo. Una tale rapida rotazione dovrebbe alimentare una dinamo e generare campi magnetici estremamente forti. Le stelle di neutroni "normali" nascono ruotando solo 50-100 volte al secondo, impedendo alla dinamo di funzionare e lasciandole con un campo magnetico 1000 volte più debole, afferma Gaensler.
"Una magnetar subisce una trasformazione cosmica estrema e finisce molto diversa dai suoi cugini radio pulsar meno esotici", dice.
Se le magnetar sono effettivamente nate da stelle massicce, allora si può prevedere quale dovrebbe essere il loro tasso di natalità, rispetto a quello delle radio pulsar.
"I magneti sono le rare" tigri bianche "dell'astrofisica stellare", afferma Gaensler. “Stimiamo che il tasso di natalità del magnetar sarà solo circa un decimo di quello delle pulsar normali. Poiché anche le magnetar hanno vita breve, le dieci che abbiamo già scoperto potrebbero essere quasi tutte quelle che si trovano là fuori per essere trovate. "
Il risultato del team sarà pubblicato in un prossimo numero di The Astrophysical Journal Letters.
Questo comunicato stampa è stato pubblicato in collaborazione con l'Australia Telescope National Facility del CSIRO.
Con sede a Cambridge, in 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 sei divisioni di ricerca, studiano l'origine, l'evoluzione e il destino finale dell'universo.
Fonte originale: CfA News Release
