IL FENOMENO OSSERVATO DA CHANDRA

La pulsar che perfora i dischi stellari

Grazie alle dettagliate osservazioni ai raggi X ottenute con il telescopio spaziale della NASA, si è potuto scoprire che la pulsar all’interno del sistema noto con il nome di B1259 ha “bucato” il disco della stella compagna spingendo verso l’esterno una porzione di materiale, che sembra addirittura accelerare mentre si allontana. I risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal

Sembra che una pulsar abbia perforato il disco di gas della sua stella compagna, lanciando una porzione del disco verso l’esterno ad una velocità di circa 4.5 milioni di km all’ora. Il telescopio a raggi X Chandra della NASA, sta tracciando questo “grumo cosmico”, che sembra prendere velocità mentre si allontana. Il sistema binario denominato PSR B1259-63/LS 2883, detto B1259 in breve, è composto da una stella con una massa 30 volte quella del Sole e una pulsar, ovvero una stella di neutroni, un corpo celeste estremamente denso, residuo delle regioni centrali di una stella ancora più massiccia a seguito della sua esplosione come supernova.

La pulsar emette impulsi regolari mentre ruota su se stessa 20 volte al secondo, e si muove lungo un’orbita molto ellittica intorno alla sua compagna. La combinazione tra la rotazione molto rapida e l’intenso campo magnetico genera un forte vento di particelle ad alta energia che si allontanano dalla pulsar con velocità prossime alla velocità della luce. La stella compagna, dal canto suo, ruota su se stessa con una velocità prossima a quella di rottura, ovvero la velocità limite oltre la quale la forza centrifuga vince contro la forza di gravità portando alla disgregazione della stella, e produce attorno a sé un disco di gas. Ogni 41 mesi la pulsar passa al periastro, il punto di maggior avvicinamento alla compagna, e in quel momento attraversa il disco di gas.

Immagine ai raggi X: NASA/CXC/PSU/G.Pavlov et al; Illustrazione: NASA/CXC/M.Weiss

Immagini ai raggi X: NASA/CXC/PSU/G.Pavlov et al; Illustrazione: NASA/CXC/M.Weiss

«Questi due oggetti hanno una disposizione molto peculiare e ci hanno dato la possibilità di assistere a qualcosa di speciale», ha detto George Pavlov della Penn State University, autore principale dell’articolo che descrive questi risultati. «Sembra che durante uno degli ultimi transiti della pulsar attraverso il disco una porzione di materiale sia stata spinta verso l’esterno e rilasciata nello spazio».

Sebbene questo “grumo” di materiale abbia dimensioni piuttosto grandi, circa un centinaio di volte il nostro Sistema solare, è anche abbastanza rarefatto. Il materiale ha infatti una massa equivalente a tutta l’acqua presente negli oceani terrestri.

«Dopo l’espulsione di questa porzione di materiale, il vento della pulsar sembra averla accelerata, quasi come se fosse agganciata ad un razzo», ha dichiarato il co-autore Oleg Kargaltsev della George Washington University (GWU). B1259 si trova a circa 7.500 anni luce dalla Terra e gli astronomi lo hanno osservato tre volte con il telescopio Chandra tra il dicembre 2011 e febbraio 2014. Queste osservazioni mostrano che il materiale espulso dal disco si allontana da B1259 a una velocità media pari a circa il 7% della velocità della luce. I dati indicano anche che il materiale è stato accelerato tra la seconda e la terza osservazione.

«Questo dimostra quanto possa essere potente il vento emesso da una pulsar», ha spiegato il co-autore Jeremy Hare, anch’egli della GWU. «Il vento della pulsar PSR B1259-63 è talmente forte che, nel corso del tempo, potrebbe arrivare a disgregare completamente il disco della stella compagna». L’emissione di raggi X osservata da Chandra è probabilmente dovuta ad un’onda d’urto generata dall’impatto del vento della pulsar sul disco. La pressione generata da questa interazione potrebbe essere responsabile anche dell’accelerazione subita successivamente dal materiale stesso. Il telescopio Chandra continuerà a monitorare B1259 e il suo “grumo” in movimento con le osservazioni programmate per la fine di quest’anno e per il 2016.

Questi risultati sono apparsi sulla rivista The Astrophysical Journal e sono disponibili online.