OSSERVAZIONI CONDOTTE CON IL TELESCOPIO CHANDRA

La pulsar si “spegne” e appare una nebulosa

Un team di scienziati guidato da Andrea Belfiore dell’Inaf, e che vede tra i suoi membri molti altri appartenenti allo stesso Istituto, ha studiato la pulsar X ultraluminosa Ngc 5907 Ulx-1, la più estrema a noi nota. Attorno alla pulsar è stata osservata una nebulosa che, oltre a rappresentare il primo oggetto di una nuova classe di sorgenti X, fornisce preziose informazioni sul sistema di Ulx-1 e sulle pulsar ultraluminose in generale. L’articolo è stato pubblicato su Nature Astronomy

     28/10/2019
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Sin dalla sua scoperta, la pulsar Ngc 5907 Ulx-1 si è rivelata la più estrema finora nota, per essere la più luminosa nei raggi X e al contempo la più distante dalla Terra. Ma le sorprese di questa sorgente e della stella compagna dalla quale sta accrescendo massa – la fonte principale delle sue potentissime emissioni X – non sono finite: un gruppo di ricercatori, quasi tutti dell’Inaf, guidati da Andrea Belfiore ha scoperto una emissione diffusa nei raggi X nelle regioni circostanti Ulx-1, prodotta dal gas che la circonda. È la prima volta in assoluto che viene rilevato questo tipo di radiazione in una pulsar ultraluminosa. La scoperta, ottenuta grazie alle osservazioni del telescopio orbitante Chandra della Nasa, viene pubblicata oggi in un articolo sulla rivista Nature Astronomy.

Le scale spaziali delle due immagini sono identiche, ma l’immagine in cui la pulsar è spenta ha i colori appiattiti per far risaltare le sorgenti più deboli. Le due sorgenti di riferimento appaiono debolissime rispetto alla pulsar “accesa”, mentre emergono quando questa è spenta. Si può notare che nella direzione della pulsar c’è una sorgente un po’ confusa, estesa, che è il canale “oscuro” con cui il sistema emette energia, il cosiddetto vento, di cui vediamo solo la radiazione secondaria.

«Le osservazioni in banda X fatte con Chandra hanno permesso di identificare la nebulosa attorno a Ngc 5907 Ulx-1, e poiché l’espansione di una nebulosa segue regole semplici e universali, è stato possibile ricostruirne la struttura e la storia del vento di materia che la alimenta», commenta Belfiore. «Quest’ultimo ha mantenuto una potenza media simile a quella osservata dalla Ulx pulsar come emissione X, per circa 70mila anni. L’energia immagazzinata nella nebulosa è quindi strepitosa, pari a 100 supernove ordinarie».

La scoperta di pulsazioni in alcune sorgenti X ultraluminose (dette Ulx pulsar, o PulX) rivela che sistemi binari in accrescimento su una stella di neutroni possono apparentemente violare il limite di Eddington, un limite naturale alla luminosità di un corpo sferico che viene superato quando la pressione dovuta alla radiazione supera la forza di gravità e la materia invece di cadere e accrescere sull’oggetto compatto, viene espulsa dal sistema.

Andrea Belfiore e il suo gruppo di ricerca all’Inaf Iasf di Milano

Ngc 5907 Ulx-1, la pulsar X ultraluminosa più estrema a noi nota, supera di oltre 500 volte il suo limite di Eddington.  Quando l’accrescimento si è interrotto e la sorgente si è spenta, Ngc 5907 Ulx-1 è stata osservata con Chandra, il telescopio orbitante della Nasa per l’osservazione del cielo nei raggi X, ed è in quel momento che la nebulosa fatta di materia stellare in espansione, un vero e proprio vento sospinto dalla pressione esercitata dalla radiazione prodotta dalla pulsar, è stata finalmente identificata.

«È la prima volta che una struttura simile si osserva ai raggi X, forse perché colta nel suo vigore giovanile», ipotizza Belfiore. «Nebulose più mature, osservate attorno ad altre Ulx, emettono invece la loro energia principalmente in banda ottica e radio».

Oltre a darci molte informazioni sul sistema specifico questo risultato ci permette di fare un passo avanti nella comprensione delle pulsar ultraluminose in generale.

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Diffuse X-ray emission around an ultraluminous X-ray pulsar”, di Andrea Belfiore, Paolo Esposito, Fabio Pintore, Giovanni Novara, Ruben Salvaterra, Andrea De Luca, Andrea Tiengo, Patrizia Caraveo, Felix Fürst, Gian Luca Israel, Danilo Magistrali, Martino Marelli, Sandro Mereghetti, Alessandro Papitto, Guillermo A. Rodríguez Castillo, Chiara Salvaggio, Luigi Stella, Dominic J. Walton, Anna Wolter e Luca Zampieri