STUDIATA DA CHANDRA, È UNA DELLE CINQUE RICONOSCIUTE COME PULSAR

Questa è una magnetar fuori dal comune

Nel 2020 gli astronomi hanno scoperto la magnetar più veloce e forse la più giovane conosciuta. Questo oggetto – noto come J1818.0-1607 – si trova a circa 21mila anni luce di distanza dalla Terra, vicino al piano della Via Lattea. I ricercatori hanno utilizzato Chandra e altri telescopi (infrarossi e radio) per conoscere le proprietà insolite di questo oggetto. Tutti i dettagli su The Astrophysical Journal Letters

     11/01/2021
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Questa immagine composita contiene un ampio campo visivo nell’infrarosso di due missioni della Nasa, lo Spitzer Space Telescope e il Wide-Field Infrared Survey Explorer (Wise), scattate prima della scoperta della magnetar. I raggi X di Chandra mostrano la magnetar in viola. La magnetar si trova vicino al piano della Via Lattea, a una distanza di circa 21mila anni luce dalla Terra. Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/Univ. of West Virginia/H. Blumer; Infrared (Spitzer and Wise): Nasa/Jpl-CalTech/Spitzer

Nel 2020, gli astronomi hanno aggiunto un nuovo membro a una famiglia esclusiva di oggetti esotici, che a oggi conta solo una trentina di esemplari. Si tratta di una magnetar, un particolare tipo di stella di neutroni – un oggetto incredibilmente denso e compatto, composto principalmente da neutroni – che si forma dal nucleo collassato di una stella massiccia durante una supernova. Recenti osservazioni condotte dall’Osservatorio a raggi X Chandra della Nasa supportano l’idea che questo nuovo membro sia anche una pulsar.

Ciò che distingue le magnetar dalle altre stelle di neutroni è che hanno i campi magnetici più potenti conosciuti nell’universo. Per intenderci, la forza del campo magnetico del nostro pianeta ha un valore di circa un Gauss, mentre quella delle calamite ricordo che si attaccano sullo sportello del frigo misura circa 100 Gauss. Ecco, le magnetar hanno campi magnetici di circa un milione di miliardi di Gauss. Pensate che se una magnetar si trovasse a un sesto della distanza dalla Luna (circa 64mila chilometri), sarebbe in grado di cancellare i dati da tutte le carte di credito sulla Terra!

Il 12 marzo 2020, con il Neil Gehrels Swift Telescope (Swift) della Nasa, gli astronomi hanno rilevato una nuova magnetar: la 31esima magnetar delle circa 3000 stelle di neutroni conosciute. Dopo le osservazioni di follow-up, i ricercatori hanno stabilito che questo oggetto, chiamato J1818.0-1607, è speciale per diversi motivi. Innanzitutto, potrebbe essere la magnetar più giovane conosciuta, con un’età stimata intorno ai 500 anni. In secondo luogo, gira più velocemente di qualsiasi magnetar scoperta in precedenza, ruotando una volta ogni 1.4 secondi circa.

Primo piano di J1818.0-1607. Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/Univ. of West Virginia/H. Blumer; Infrared (Spitzer and Wise): Nasa/Jpl-CalTech/Spitzer)

Le osservazioni di Chandra di J1818.0-1607, ottenute a meno di un mese dalla scoperta, hanno fornito agli astronomi la prima vista a raggi X, ad alta risoluzione, di questo oggetto. I dati di Chandra hanno rivelato una sorgente puntiforme in cui si trova la magnetar, circondata da un’emissione X diffusa, probabilmente causata dai raggi X che si riflettono sulla polvere che si trova nelle sue vicinanze. Alcune di queste emissioni X diffuse potrebbero anche provenire da venti che soffiano lontano dalla stella di neutroni.

I risultati di queste osservazioni sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters da Harsha Blumer della West Virginia University e Samar Safi-Harb dell’Università di Manitoba, in Canada.

Altri astronomi hanno osservato J1818.0-1607 con radiotelescopi, come il Karl Jansky Very Large Array (Vla) dell’Nsf, e hanno verificato che emette onde radio, il che implica che ha proprietà simili a quelle di una tipica pulsar a rotazione, una stella di neutroni che emette fasci di radiazione che vengono rilevati (quando puntano verso di noi) come impulsi di emissione ripetuti. Solo cinque magnetar, inclusa questa, sono state identificate anche come pulsar, costituendo meno dello 0.2 percento della popolazione di stelle di neutroni nota.

Immagine infrarossa (a 24 micrometri) di J1818.0-1607. Crediti: Nasa/Jpl-CalTech/Spitzer)

Safi-Harb e Blumer hanno studiato con quanta efficienza J1818.0-1607 converte l’energia di rotazione (perché, di fatto, la velocità di rotazione di una pulsar diminuisce nel tempo) in raggi X, concludendo che è inferiore a quella tipicamente trovata per le magnetar e probabilmente entro l’intervallo trovato per altre pulsar a rotazione.

Ci si aspetterebbe che l’esplosione che ha creato una magnetar di questa età abbia lasciato un residuo rilevabile. Per cercare questo resto di supernova, Safi-Harb e Blumer hanno esaminato i raggi X di Chandra, i dati a infrarossi di Spitzer e i dati radio del Vla. Sulla base dei dati di Spitzer e Vla, hanno trovato le prove di un possibile residuo, ma a una distanza piuttosto grande dalla magnetar. Per coprire quella distanza, la magnetar avrebbe dovuto viaggiare a velocità di gran lunga superiori a quelle delle stelle di neutroni più veloci conosciute, anche supponendo che sia molto più vecchia del previsto. È decisamente una magnetar fuori dal comune.

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