Un gruppo di astronomi statunitensi e canadesi ha scoperto un sistema stellare binario finora unico nel suo genere e che rappresenta l’anello mancante di quello che si crede essere il processo di nascita degli oggetti che ruotano più velocemente attorno a se stessi nell’universo: le pulsar al millisecondo. Un evento cosmico che potrebbe essere definito come una "risurrezione" stellare. Si tratta della trasformazione di una pulsar ordinaria dotata di una rotazione relativamente lenta in una velocissima al millisecondo.
Le pulsar sono stelle di neutroni in rapidissima rotazione, cioè oggetti stellari collassati che racchiudono in un diametro di una ventina di chilometri la massa di una stella più grande del Sole. Si tratta di solito di ciò che resta delle regioni del nucleo di stelle di grande massa che esplodono come supernova. Le pulsar emettono fasci di radioonde focalizzati con una frequenza uguale a quella di rotazione e possono essere paragonate a dei veri e propri “radiofari spaziali”. La maggior parte di esse compie non più di 10 giri al secondo e il loro campo magnetico, inizialmente molto intenso, continua ad affievolirsi nel corso dei millenni. Le pulsar al millisecondo ruotano invece molto più rapidamente, diverse centinaia di volte al secondo o più. È noto che le pulsar cosiddette normali emettono onde radio per un periodo compreso fra circa 1 e 10 milioni di anni, ma con il tempo il loro tremendo moto di rotazione rallenta sino praticamente ad estinguersi.
Immagine artistica dell’oggetto J1023, in cui la stella di neutroni (a sinistra) “risucchia” materia dalla stella (normale) compagna(a destra), accelerando il suo moto di rotazione. Il materiale, prima di cadere sull’oggetto collassato si dispone in un disco di accrescimento che, a causa della sua elevatissima temperatura, emette raggi X. Una volta che il disco si dissipa, le onde radio emesse dal campo magnetico della stella di neutroni rotante (pulsar) cominciano propagarsi nello spazio.
Un piccolo numero di questi esotici oggetti collassati, però, può di nuovo accelerare il suo moto di rotazione e trasformarsi in pulsar al millisecondo, che, a causa del loro moto estremamente veloce, hanno tempi di decadimento molto lenti e possono quindi pulsare per tempi lunghissimi. La causa di questa accelerazione è dovuta al fatto che una stella di neutroni rotante compagna di una stella normale “risucchia” materia da quest’ultima, che, cadendo sulla stella di neutroni, ne fa aumentare il moto di rotazione. Questo materiale prima di cadere sulla stella collassata si dispone attorno ad essa su di un disco schiacciato in rapida rotazione (disco di accrescimento).
Durante questo periodo le onde radio provenienti dalla pulsar non riescono a propagarsi nello spazio, in quanto la materia che cade su di essa assorbe questa emissione. Quando però l’accrescimento di materia diminuisce, sino a scomparire, le onde radio riemergono e l’oggetto può essere riconosciuto come pulsar.
A questa sequenza di eventi sembra essere andata incontro la pulsar denominata J1023, distante da noi circa 4.000 anni luce. L’oggetto fu scoperto come pulsar nel 2007, ma in seguito ci si accorse che già nel 1998 era stato osservato e allora appariva come una stella di tipo solare. Nel 2000 l’oggetto subì un cambiamento drastico, mostrando l’evidenza di un disco di materia rotante attorno ad una stella di neutroni, ma nel maggio 2002 questo disco scomparve. Infine, due anni fa una serie di osservazioni radio ha mostrato la presenza di una pulsar che compie ben 592 rotazioni al secondo.
Finora non si erano mai osservate pulsar circondate da un disco di accrescimento. Si conoscono altri tipi di sistemi binari simili, denominati LMXB (Low Mass X Binary), che anche contengono una stella di neutroni in rapida rotazione, ma questi non emettono onde radio. Si pensa che gli LMXB, probabilmente, contengano una pulsar in accelerazione, che una volta che il disco di accrescimento si sarà dissolto inizieranno ad emettere onde radio. J1023 rappresenterebbe quindi l’anello mancante che unisce questi due tipi di sistemi.
Dall’analisi dei dati raccolti, risulta che la stella compagna della pulsar ha una massa grosso modo pari alla metà di quella del Sole e che orbita attorno alla stella di neutroni in 4 ore e 45 minuti. Si tratta di un vero e proprio laboratorio cosmico che ci permette di studiare il modo in cui evolvono le pulsar al millisecondo.
