Un disco ora-vedi-ora-ora-non accumuli (bianco e blu nel rendering dell'artista a sinistra) ha portato gli astronomi alla nascita di una pulsar superveloce, “millisecondo”, che stava accadendo proprio davanti ai loro occhi - ehm, i loro radiotelescopi.
La nuova scoperta conferma la sospetta connessione evolutiva tra una stella di neutroni e una pulsar di millisecondi: sono due stadi di vita dello stesso oggetto.
Anne Archibald, della McGill University di Montreal, in Canada, e i suoi colleghi hanno annunciato la loro scoperta nel numero online del 21 maggio della rivista Scienza.
Le pulsar sono stelle di neutroni superdense, i resti lasciati dopo che stelle massicce sono esplose come supernovae. I loro potenti campi magnetici generano fasci di luce e onde radio simili a un faro che si muovono mentre la stella ruota e sono rilevabili come impulsi sulla Terra.
Alcune, chiamate pulsar millisecondi, ruotano centinaia di volte al secondo. Gli astronomi credono che la rapida rotazione sia causata da una stella compagna che scarica materiale sulla stella di neutroni e la fa ruotare.
Il materiale del compagno formerebbe un disco piatto e rotante attorno alla stella di neutroni e durante questo periodo non si vedrebbero le onde radio caratteristiche di una pulsar proveniente dal sistema. Man mano che la quantità di materia che cade sulla stella di neutroni diminuiva e si arrestava, le onde radio potevano emergere e l'oggetto veniva riconosciuto come una pulsar.
Questa sequenza di eventi è apparentemente ciò che è accaduto con un sistema a stella binaria a circa 4000 anni luce dalla Terra, nella costellazione dei Sestani a sud del Leone. La pulsar di millisecondi in questo sistema, chiamata J1023, è stata scoperta dal Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) della National Science Foundation nel West Virginia nel 2007 in un sondaggio condotto dagli astronomi della West Virginia University e dal National Radio Astronomy Observatory.
Gli astronomi hanno poi scoperto che l'oggetto era stato rilevato dal radiotelescopio Very Large Array della National Science Foundation nel New Mexico, durante un grande rilevamento del cielo nel 1998, ed era stato osservato alla luce visibile dallo Sloan Digital Sky Survey nel 1999, rivelando un Sole -come una stella.
Quando fu osservato di nuovo nel 2000, l'oggetto era cambiato radicalmente, mostrando prove per un disco rotante di materiale, chiamato disco di accrescimento, che circondava la stella di neutroni. Nel maggio del 2002, le prove per questo disco erano scomparse.
"Questo strano comportamento ha sconcertato gli astronomi e c'erano diverse teorie su ciò che l'oggetto poteva essere", ha detto Ingrid Stairs dell'Università della British Columbia.
Le osservazioni GBT del 2007 hanno mostrato che l'oggetto è una pulsar di millisecondi, che gira 592 volte al secondo.
"Nessun'altra pulsar di millisecondi ha mai mostrato prove di un disco di accrescimento", ha detto Archibald. "Sappiamo che un altro tipo di sistema a stella binaria, chiamato binario a raggi X di bassa massa (LMXB), contiene anche una stella di neutroni a rotazione rapida e un disco di accrescimento, ma questi non emettono onde radio. Abbiamo pensato che probabilmente gli LMXB sono in procinto di essere fatti girare, e in seguito emetteranno onde radio come una pulsar. Questo oggetto sembra essere il "collegamento mancante" che collega i due tipi di
sistemi “.
Gli scienziati hanno studiato in dettaglio J1023 con il GBT, con il radiotelescopio Westerbork nei Paesi Bassi, con il radiotelescopio Arecibo a Puerto Rico e con il radiotelescopio Parkes in Australia. I loro risultati indicano che il compagno della stella di neutroni ha meno della metà della massa del Sole e orbita attorno alla stella di neutroni una volta ogni quattro ore e 45 minuti.
Didascalia immagine: materiale proveniente da una stella "normale" distesa. a destra, scorre sul disco di accrescimento (bianco e blu) che circonda la stella di neutroni, a sinistra. Credito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Fonte: National Radio Astronomy Observatory. Le animazioni sono qui e qui. Attenzione: l'ultimo può causare vertigini.
