L'attuale comprensione di una pulsar. clicca per ingrandire
Gli astronomi hanno scoperto una pulsar molto insolita che sembra spegnersi di volta in volta. Questa pulsar sta rallentando la sua velocità di rotazione, ma questa decelerazione aumenta quando è attiva. Questo meccanismo di frenatura è legato alle potenti emissioni radio. Durante la sua fase attiva, un vento di particelle viene espulso, rubando parte della sua energia di rotazione.
Gli astronomi che utilizzano il radiotelescopio Lovell da 76 m dell'Osservatorio Jodrell Bank dell'Università di Manchester hanno scoperto una strana pulsar che aiuta a spiegare come le pulsar agiscono come "orologi cosmici" e conferma le teorie avanzate 37 anni fa per spiegare il modo in cui le pulsar emettono i loro raggi regolari di onde radio - considerati uno dei problemi più difficili in astrofisica. La loro ricerca, ora pubblicata su Science Express, rivela una pulsar che è "attiva" solo per una parte del tempo. La strana pulsar gira attorno al proprio asse e rallenta del 50% più velocemente quando è "acceso" rispetto a quando è "spento".
Le pulsar sono stelle di neutroni dense e altamente magnetizzate che sono nate in una violenta esplosione che segna la morte di stelle massicce. Agiscono come fari cosmici mentre proiettano un raggio rotante di onde radio attraverso la galassia. Il dott. Michael Kramer spiega: "Le pulsar sono il sogno di un fisico diventato realtà. Sono fatti della materia più estrema che conosciamo nell'Universo e la loro rotazione altamente stabile li rende orologi cosmici super precisi, ma, imbarazzante, non sappiamo come funzionano questi orologi. Questa scoperta è molto utile per risolvere questo problema. "
L'attuale comprensione di una pulsar. La stella di neutroni centrale è altamente magnetizzata ed emette un raggio radio lungo il suo asse magnetico, che è inclinato rispetto all'asse di rotazione. Il forte campo magnetico alla fine porta all'estrazione di particelle dalla superficie, riempiendo la cosiddetta magnetosfera circostante con il plasma. La dimensione della magnetosfera è data dalla distanza in cui la co-rotazione del plasma raggiunge la velocità della luce, il cosiddetto cilindro della luce. Il plasma che crea l'emissione radio alla fine lascia il cilindro leggero come un vento pulsar, che fornisce una coppia sulla pulsar, contribuendo per circa il 50% al suo rallentamento osservato in rotazione.
Il gruppo di ricerca, guidato dal dott. Kramer, ha trovato una pulsar che è periodicamente attiva. Appare come una pulsar normale per circa una settimana e poi si "spegne" per circa un mese prima di emettere nuovamente impulsi. La pulsar, chiamata PSR B1931 + 24, è unica in questo comportamento e offre agli astronomi l'opportunità di confrontare le sue fasi silenziose e attive. Poiché è silenzioso per la maggior parte del tempo, è difficile da rilevare, suggerendo che potrebbero esserci molti altri oggetti simili che finora sono sfuggiti al rilevamento.
Il prof. Andrew Lyne sottolinea che, “Dopo la scoperta delle pulsar, i teorici hanno proposto che forti campi elettrici strappino particelle dalla superficie della stella di neutroni in una nuvola di plasma magnetizzata circostante chiamata magnetosfera - ma, per quasi 40 anni, non ci sono stati modo per verificare se la nostra comprensione di base era corretta. "
Gli astronomi dell'Università di Manchester sono rimasti incantati quando hanno scoperto che questa pulsar rallenta più rapidamente quando la pulsar è accesa rispetto a quando è spenta. La dott.ssa Christine Jordan sottolinea l'importanza di questa scoperta: "Possiamo vedere chiaramente che qualcosa colpisce i freni quando la pulsar è accesa".
Questo meccanismo di rottura deve essere correlato all'emissione radio e i processi che la creano e il rallentamento aggiuntivo possono essere spiegati da un vento di particelle che lasciano la magnetosfera della pulsar e portano via energia rotazionale. "Ci si aspettava un tale effetto frenante del vento pulsar ma ora, finalmente, abbiamo prove osservazionali per questo" aggiunge il dottor Duncan Lorimer.
La quantità di frenata può essere correlata al numero di cariche che escono dalla magnetosfera pulsare. Il dottor Kramer spiega la loro sorpresa quando si è scoperto che il numero risultante era entro il 2% delle previsioni teoriche. “Siamo rimasti davvero scioccati quando abbiamo visto questi numeri sui nostri schermi. Data la complessità della pulsar, non ci saremmo mai aspettati che la teoria magnetosferica funzionasse così bene. "
Il prof. Lyne ha riassunto il risultato: "È sorprendente che, dopo quasi 40 anni, non abbiamo trovato solo un nuovo, insolito fenomeno pulsar, ma anche un modo molto inaspettato di confermare alcune teorie fondamentali sulla natura delle pulsar".
Fonte originale: comunicato stampa PPARC
