Spazio

Pulsar a raggi gamma

La stragrande maggioranza delle 1.800 pulsar finora conosciute è stata scoperta grazie alla loro emissione radio periodica. Adesso, il Fermi Gamma-ray Space...

La stragrande maggioranza delle 1.800 pulsar finora conosciute è stata scoperta grazie alla loro emissione radio periodica. Adesso, il Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA ha individuato un nuovo gruppo di pulsar grazie soltanto ai raggi gamma prodotti da questi oggetti esotici. Una pulsar è una stella di neutroni in rapidissima rotazione, un oggetto iperdenso che è ciò che rimane di una stella massiccia dopo che questa, al termine del suo ciclo evolutivo, esplode come supernova.

Gli oggetti i questo tipo scoperti da Fermi sono 16 ed è la prima volta che delle pulsar vengono rilevate soltanto grazie alla loro emissione gamma. Si sospettava che esistesse una vasta popolazione di pulsar radio-quiete già prima di questa scoperta, ma finora soltanto un oggetto di questo tipo era conosciuto e fu scoperto grazie alla variabilità dei raggi X che emetteva.

Delle 16 pulsar, 13 sono associate a sorgenti di raggi gamma non identificate che erano state rilevate più di una decina di anni fa dall’osservatorio orbitante Compton Gamma-ray Observatory. Gli strumenti di questo satellite scoprirono quasi 300 sorgenti gamma puntiformi, ma non furono in grado di rilevare alcuna pulsazione e molte di loro rimasero non identificate.

Mappa di tutto il cielo osservabile in cui sono indicate le posizioni delle 16 nuove pulsar (giallo) e delle 8 pulsar al millisecondo (magenta) scoperte dal satellite per raggi gamma ‘Fermi’. La banda orizzontale che divide in due l’immagine è il disco della nostra Galassia.

Una pulsar emette fasci di onde radio molto focalizzati dai poli magnetici della stella di neutroni rotante e questi si comportano come la luce di un faro, in quanto i poli magnetici in genere non sono allineati con l’asse di rotazione. Se questo fascio di onde radio non è diretto periodicamente verso la Terra, la pulsar non può essere rilevata dai radiotelescopi. La capacità del satellite Fermi di scoprire così tante pulsar a raggi gamma radio-quiete sta a significare che questo tipo di radiazione viene irradiata in un fascio più ampio rispetto alle onde radio.

La radiazione che viene emessa da una pulsar - dalle onde radio ai raggi gamma – è generata dai fortissimi campi magnetici ed elettrici che caratterizzano questi oggetti. Nubi di particelle elettricamente cariche vengono accelerate da questi campi sino a velocità prossime a quella della luce e a seguito di questo processo, a seconda dell’energia in gioco, queste emettono onde elettromagnetiche che vanno dal radio ai raggi gamma. Poiché è la rotazione della stella di neutroni che alimenta l’emissione, le pulsar isolate tendono a rallentare con l’età, man mano che la loro energia rotazionale viene dissipata.

Ma se una pulsar fa parte di un sistema binario in cui la compagna è una stella normale, quest’ultima può cedere materia all’oggetto collassato e provocare un vorticoso aumento della sua velocità di rotazione, sino a fargli compiere un migliaio di giri al secondo. Queste sono chiamate “pulsar millisecondo” e l’osservatorio spaziale Fermi ha individuato 8 di queste vere e proprie “trottole spaziali”, che precedentemente erano state scoperte a lunghezze d’onda radio.

Questi oggetti vanno quindi ad aggiungersi al già vasto zoo di corpi celesti dalle caratteristiche estreme.

5 luglio 2009 Mario Di Martino

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