SCOPERTA GRAZIE A DATI POLARIMETRICI

Attenti a quella pulsar: è una nana bianca

Un team internazionale di ricercatori, grazie a una serie di osservazioni dettagliate in banda ottica, è riuscito a dimostrare che il sistema binario AR Scorpii ospita una nana bianca dal comportamento analogo a una pulsar. Il commento di Marta Burgay dell’Inaf di Cagliari

Rappresentazione artistica del sistema binario AR Scorpii, composto da una nana bianca altamente magnetica e una nana rossa. Crediti: M. Garlick/University of Warwick, ESA/Hubble

A circa 380 anni luce da noi c’è un sistema binario di stelle molto particolare. Si chiama AR Scorpii ed è stato analizzato in dettaglio grazie a uno studio pubblicato ora sulla rivista Nature Astronomy. La ricerca ha evidenziato che il sistema ospita una nana rossa e una nana bianca che si comporta come una pulsar.

Le pulsar, scoperte quasi 50 anni fa, sono stelle di neutroni in rapida rotazione con campi magnetici intensi, la cui emissione è alimentata dalla perdita di energia rotazionale della stella stessa. Gli astronomi sono a caccia di nane bianche con caratteristiche simili a pulsar da molti decenni.

AR Scorpii contiene una nana bianca in rapida rotazione su se stessa, ovvero un relitto stellare denso e caldo, testimonianza degli ultimi stadi di vita di una stella di piccola taglia. La nana bianca colpisce la propria compagna con intensi fasci di particelle cariche e radiazione. A causa di questo bombardamento regolare, il sistema s’illumina e s’affievolisce ogni 118.2 secondi. Lo studio ora pubblicato dimostra che il fascio energetico della nana bianca è focalizzato, ed emette quindi in una direzione preferenziale.

Il sistema si trova all’interno della costellazione dello Scorpione, a una distanza che in termini astronomici è piuttosto limitata (380 anni luce, contro le decine di migliaia di anni luce che occorrono per raggiungere i confini della nostra galassia). La nana bianca di AR Scorpii ha dimensioni simili alla Terra, ma una massa 200mila volte maggiore, e orbita attorno alla stella compagna ogni 3.6 ore, da una distanza pari a 1.4 milioni di km (poco più di tre volte la distanza tra la Luna e la Terra). Grazie al suo campo magnetico, 100 milioni di volte più intenso di quello terrestre, e alla sua rapida rotazione, la nana bianca colpisce la compagna con un fascio di radiazione e particelle.

L’intensa luce proveniente dalla stella compatta colpisce gli elettroni presenti nell’atmosfera della nana rossa, una stella fredda con una massa pari a un terzo di quella del Sole, e li accelera portandoli a velocità prossime a quelle della luce.

«I nostri dati mostrano che la luce proveniente da AR Scorpii è altamente polarizzata», dice Tom Marsh dell’Università di Warwick, co-autore dell’articolo. «Questo significa che il campo magnetico controlla l’emissione dell’intero sistema. Una cosa simile si era vista, per ora, soltanto nelle pulsar tradizionali, composte da stelle di neutroni».

«Fino a oggi segnali di tipo pulsar erano stati osservati solamente in stelle di neutroni, densissimi “cadaveri spaziali”, residui compatti della esplosione di supernova di stelle di grande massa», spiega a Media Inaf Marta Burgay, astronoma all’Inaf di Cagliari, alla quale abbiamo chiesto un commento su questo risultato. «A lungo si era pensato che solo la combinazione tra la rapida rotazione e l’intenso campo magnetico di una stella di neutroni fosse in grado di generare i segnali regolari tipici di una pulsar. Con le osservazioni polarimetriche di AR Scorpii, abbiamo invece ora evidenza del fatto che anche le nane bianche possano comportarsi come pulsar»

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