Osservata una stella di neutroni ‘anomala’

Gli scienziati hanno dimostrato una strana caratteristica nelle emissioni di raggi X arrivate da una pulsar che secondo una nuova ricerca potrebbe chiarire la composizione di queste stelle rotanti e sorprendentemente dense.

Una pulsar è un tipo di stella di neutroni, il residuo condensato di una stella esplosa che può ruotare centinaia di volte al secondo. La pulsar considerata da questa ricerca è conosciuta come J1740+1000 e si pensava che fosse un oggetto normale del suo genere e per questo, la scoperta delle linee di assorbimento nel suo spettro ha sorpreso i ricercatori.

Finora, le caratteristiche di assorbimento sono state osservate in cinque stelle di neutroni, ma ogni volta in un modo molto insolito”, ha spiegato a SPACE.com Oleg Kargaltsev, scienziato dell’Università di George Washington e il primo autore della ricerca.

La scoperta potrebbe indicare che tali caratteristiche sono comuni tra le stelle di neutroni e potrebbe aiutare gli scienziati ad esplorare le composizioni di questi oggetti esotici.

Le stelle di neutroni impacchettano la massa del Sole dentro un’area delle dimensioni di una città e si formano attraverso la morte esplosiva di una altra stella; mentre gli strati esterni della stella vengono espulsi nello spazio a causa di un’enorme esplosione, il collasso gravitazionale del rimanente materiale crea una stella di neutroni, che ha una densità altissima a causa della mancanza di reazioni nucleari al suo interno in grado di contrastare la pressione gravitazione che schiaccia la materia verso il centro.

La maggior parte delle stelle di neutroni è anche una pulsar, chiamate così perché mentre ruotano emettono un fascio di radiazioni elettromagnetiche direzionate, come fossero un faro.

Lavorando con gli altri scienziati da tutto il mondo, Kargaltsev stava studiando l’emissione termica di alcune stelle di neutroni per determinare la loro temperatura. Il team sperava di investigare le condizioni sulla superficie di queste stelle pulsanti e di capire meglio quello che accade dentro di esse.

Tuttavia, i ricercatori hanno osservato qualcosa di insolito in J1740+1000, che si trova ad una distanza di circa 4.500 anni luce dalla Terra nella costellazione di Ofiuco (Serpentario).

“Normalmente lo spettro delle stelle di neutroni è regolare. Nel nostro caso, però, abbiamo scoperto alcune linee di assorbimento,” ha detto Kargaltsev. I ricercatori hanno utilizzato i dati ottenuti dal telescopio spaziale XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea e il Telescopio spaziale a raggi-X Chandra della Nasa.

Secondo Kargaltsev, queste insolite caratteristiche potrebbero essere causate dagli eventi avvenuti sulla superficie della stella.

Se il segnale proviene dalle transizioni atomiche sulla superficie, ha a che fare con le condizioni sullo strato esterno della stella, comprese il rapporto tra la massa e il raggio. Quest’ultimo, a sua volta, potrebbe rivelare ulteriori informazioni sulla materia che forma le stelle di neutroni- un enigma che i ricercatori stanno ancora cercando di capire.

D’altra parte, l’assorbimento potrebbe derivare dalle condizioni nella magnetosfera della stella. Ma ciò che avviene  intorno ad una pulsar  è ancora sconosciuto.

J1740+1000 ha solo 100.000 anni – un’età relativamente giovane per una pulsar. Prima della scoperta delle linee di assorbimento, l’unica cosa che la distingueva dalle altre stelle dello stesso tipo era la sua posizione: mentre la maggior parte delle stelle di neutroni è stata scoperta dentro la galassia, questa pulsar è stata sopra del piano galattico.

La sua posizione potrebbe avere a che fare con le insolite linee nel suo spettro, in quanto la materia presente nel mezzo intergalattico potrebbe essere diverso da quello delle regioni al di sopra e al di sotto.

Lo spettro quindi potrebbe essere dovuto alla mancanza di  interferenza con il gas interstellare. Questo spiegherebbe perché le linee non sono mai state osservate nelle altre pulsar. Il risultato della scoperta è stato pubblicato sulla versione online della rivista Science.