CRONOMETRATA DAL TELESCOPIO FERMI DELLA NASA

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Utilizzando i dati del telescopio della Nasa Fermi e del Very Large Array, un team di ricercatori ha determinato la velocità e la direzione di provenienza della pulsar J0002+6216. I risultati della ricerca sono stati presentati al meeting della High Energy Astrophysics Division dell'Aas in corso a Monterey, in California

In questa immagine, Il resto di supernova Ctb 1 e la scia diritta e luminosa della pulsar J0002+6216 della quale sono state misurate velocità e direzione di provenienza  grazie ai dati ottenuti dai radio telescopi del Very Large Array e dal telescopio per astronomia gamma, Fermi. Ulteriori osservazioni hanno utilizzato il Very Long Baseline Array della National Science Foundation e l’Osservatorio a raggi X Chandra della Nasa. Crediti: Jayanne English, University of Manitoba, utilizzando i dati  Nrao / F. Schinzel et al., Drao / Canadian Galactic Plane Survey e Nasa / Iras

La velocità di una pulsar – oltre quattro milioni di km all’ora – e la sua direzione di provenienza: è  la scoperta fatta da un team di ricercatori utilizzando il telescopio spaziale per astronomia gamma Fermi della Nasa e il Very Large Array (Vla) della National Science Foundation statunitense. I risultati ottenuti (ancora non pubblicati) sono stati presentati al meeting della High Energy Astrophysics Division dell’Aas in corso a Monterey, California.

Le pulsar sono stelle di neutroni superdense, prodotte dall’esplosione di una stella massiccia giunta a fine vita, in rapida rotazione su se stesse. Quella in questione, della quale i ricercatori hanno determinato velocità e direzione di provenienza, è la pulsar J0002+6216. Una pulsar scoperta nel 2017 grazie a un progetto di citizen science chiamato Einstein@Home: progetto che ha coinvolto semplici cittadini – usando il “tempo morto” dei loro computer – in attività di ricerca scientifica. Analizzando in questo modo i dati forniti dal telescopio Fermi – un calcolo distribuito che ha richiesto complessivamente 10mila anni di tempo macchina – sono state identificate, a oggi, 23  pulsar che emettono raggi gamma, tra le quali J0002.

La pulsar J0002 si trova a circa 53 anni luce dal centro di un resto di supernova chiamato Ctb 1. Il rapidissimo movimento di questa pulsar attraverso il gas interstellare provoca onde d’urto che producono particelle accelerate rilevabili alle lunghezza d’onda alle quali sono sensibili le antenne del Very Large Array, e danno origine alla caratteristica coda di cui è dotata: una scia radio-emittente che si estende per 13 anni luce. La pulsar, inoltre, ruotando su se stessa 8,7 volte al secondo, produce a intervalli regolari impulsi di raggi gamma rilevati dal telescopio spaziale Fermi.

Combinando questi dati e usando una tecnica chiamata pulsar timing, il team di ricercatori è stato capace, dicevamo, di misurare quanto veloce fosse la pulsar e la direzione nella quale questa si stava muovendo lungo la nostra linea di vista.

Risultato: J0002 sta sfrecciando nello spazio a una velocità – come dicevamo – di poco superiore ai quattro milioni di km all’ora: sufficiente a coprire la distanza che separa la Terra dalla Luna in appena sei minuti. Una velocità cinque volte maggiore rispetto a quella di una tipica pulsar, e superiore a quella del 99 per cento di quelle la cui velocità sia stata misurata. Continuando così la sua corsa, finirà per fuggire al di fuori della nostra galassia.

Come ha potuto raggiungere una tale velocità? L’ipotesi dei ricercatori è che la pulsar sia stata sparata da una sorta di cannonata: l’esplosione di supernova – avvenuta 10mila anni fa – della stella massiccia che avrebbe prodotto il resto di supernova Ctb 1 e J0002 stessa. Risultato, quest’ultimo, confermato dal fatto che la sua caratteristica coda punta chiaramente indietro, esattamente verso il centro del resto di supernova Ctb 1.

«Grazie alla sua stretta coda simile a una freccia, e grazie al fortunato punto di vista dal quale riusciamo a osservarla, possiamo risalire dritti al suo luogo di nascita», spiega Frank Shinzel, scienziato del National Radio Astronomy Observatory (Nrao) che ha contribuito alla ricerca. «Ulteriori studi dell’oggetto ci aiuteranno a capire come queste esplosioni siano capaci di “calciare” le stelle di neutroni a velocità così elevate».

«Più è lungo l’intervallo temporale di acquisizione dei dati», aggiunge a proposito della tecnica del pulsar timing Matthew Kerr, del Naval Research Laboratory, a Washington, «e più questa è potente. In definitiva, a rendere possibile questa misurazione sono stati gli splendidi dati prodotti in dieci anni dal telescopio Fermi».

Ma quale processo, esattamente, avrebbe accelerato la pulsar a queste velocità? Ancora non è chiaro, ammettono i ricercatori nel comunicato stampa rilasciato dalla Nasa, e serviranno ulteriori studi per far luce sul processo. Una possibile meccanismo chiamerebbe in causa le instabilità della stella madre morente, che durante il collasso darebbero origine a una regione di materia densa e lenta, in grado di sopravvivere abbastanza a lungo da agire come una sorta di “rimorchiatore gravitazionale”, accelerando così verso di sé la nascente stella di neutroni.

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