Astronomia: il mistero di una Pulsar anomala

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Credit: Hubble Space Telescope

Le pulsar sono stelle che emettono fasci di luce regolari noti per la loro regolarità cronometrica. Così, quando una di queste è rimasta stranamente spenta per un anno e mezzo, gli astronomi sono rimasti sorpresi nel scoprire che questa anomalia potrebbe aiutare a risolvere i misteri del loro comportamento. Oltre 40 anni di studio non sono ancora necessari agli astronomi, per capire ciò che provoca questa rotazione pulsante. Ma quando uno di questi oggetti, denominato PSR J1841 si è spento per 580 giorni, gli astronomi hanno avuto un assaggio di come queste pulsar si comportino quando non possono essere osservate. Nel Dicembre 2008, Camilo Fernando, della Columbia University di New York, stava utilizzando il telescopio Parkes in Australia alla ricerca di un oggetto conosciuto, quando ha trovato una stella lampeggiante nel suo campo visivo. L’ha subito identificata come una pulsar che girava ogni 0.9 secondi, una rotazione abbastanza standard. La sua squadra ha continuato a studiare la pulsar nel corso di un anno per determinare le caratteristiche della nuova scoperta, che orbita a 22,8 anni luce nella costellazione dello Scudo in un braccio a spirale della Via Lattea. Proprio mentre le osservazioni si stavano per concludere, la stella è scomparsa. In un primo momento Fernando ha pensato che si trattasse di qualcosa di sbagliato nella sua attrezzatura, ma dopo vari test si è notato come la pulsar fosse davvero scomparsa. Su circa 2000 pulsar conosciute, la cessazione per la maggior parte di esse è nell’ordine dei pochi minuti. Questi oggetti emettono infatti impulsi radio stabili, ma dopo alcune rotazioni possono spegnersi. Solo un altro oggetto simile si comporta in modo altrettanto anomalo: PSR B1931, che alterna un mese di buio ad una settimana di visibilità. Per un anno e mezzo il team di Camilo ha continuato ad osservare il cielo in attesa che la pulsar tornasse a rendersi visibile. Era necessario infatti attendere in quanto era molto complicato pubblicare una scoperta su un oggetto invisibile che altri astronomi non potevano verificare. E finalmente, nello scorso Agosto 2011, PSR J1841 è tornata a rendersi visibile.

Credit: Shami Chatterjee

Come sappiamo le Pulsar sono piccole e super dense stelle che ruotano rapidamente ed emettono un raggio di luce ad alta energia simile ad un faro nella notte, e la rapidissima rotazione fa si che la luce appaia pulsante. Nel corso della loro vita, pari a circa 30 milioni di anni, la pulsazione rallenta gradualmente, fino a quando termina del tutto. Gli astronomi grazie alle onde radio ricevute sulla Terra, possono misurare la velocità con cui sta girando e l’eventuale rallentamento. Ma quando smette di pulsare, essa si nasconde da ogni tipo di osservazione. “Quando è spenta non si vede letteralmente nulla”, dice Camilo. Confrontando la velocità di rotazione quando la stella si è oscurata alla sua velocità nel momento in cui si rende nuovamente visibile, i ricercatori possono determinare il tasso medio di rallentamento nel momento in cui la stella si è resa invisibile. Gli strumenti tuttavia, non sono in grado di acquisire informazioni dettagliate su quelle che si spengono per pochi minuti. E ciò che le fa rallentare resta ancora un mistero. Si sa che questi oggetti possiedono la massa del Sole ma nelle dimensioni di una città, ed hanno bisogno di un sacco di energia per cambiare la loro rotazione. Dev’essere qualcosa che accade in prossimità della superficie energetica della pulsar e della sua magnetosfera. Ma Camilo è convinto che le informazioni raccolte su PSR J1841, potrebbero aiutare gli astronomi a capire il reale funzionamento di questi oggetti. Questo tipo di sparizioni per così lungo tempo sono molto rare. Tuttavia, questi oggetti vivono in media 30 milioni di anni, mentre i nostri studi sono partiti soltanto dal 1970. Per cui è facile immaginare come questo sia un lasso temporale troppo ridotto per comprenderne appieno tutte le caratteristiche. Una pulsar potrebbe anche avere cicli lunghissimi, magari pari a secoli, che ancora non conosciamo. Altre, tuttavia, hanno dei cicli ormai ben definiti, e da ben 40 anni sono studiate nei minimi dettagli. Servono quindi ulteriori approfondimenti, osservazioni e teorie per cercare di risolvere uno dei misteri più interessanti dell’universo. I risultati dettagliati dello studio sono stati pubblicati nell’edizione di febbraio dell’Astrophisical Journal.

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