Oggetti estremi: le pulsar millisecondo

Quando una stella con una massa di circa 10 volte quella solare termina la sua vita esplode in supernova, lasciandosi dietro come residuo una stella di neutroni. Le stelle di neutroni sono oggetti estremamente densi: possono avere una massa di poco maggiore a quella solare, ma concentrata in un diametro di qualche decina di chilometri.

Le pulsar sono stelle di neutroni in rapida rotazione, la cui radiazione elettromagnetica in fasci ristretti, simili a quelli di un faro, è osservata come impulsi emessi ad intervalli molto regolari. Tra questi oggetti così straordinari, le pulsar millisecondo sono quelle che ruotano con eccezionale rapidità, centinaia di volte al secondo. Si ritiene che aumentino il loro tasso di rotazione sottraendo materiale da una stella compagna.

Ad oggi sono note circa 3000 pulsar millisecondo, e più o meno il 5 percento si trova in ammassi globulari. Dal momento che l’ambiente affollato di un ammasso globulare favorisce la presenza di sistemi binari, circa l’ottanta percento delle pulsar negli ammassi globulari sono pulsar millisecondo. L’ammasso 47 Tucanae ne contiene 25.

L’astronomo Maureen van den Berg fa parte di un team che ha studiato in 47 Tucanae quattro pulsar millisecondo insolite, con parametri orbitali ignoti. Le orbite sono fondamentali per comprendere l’origine e l’evoluzione delle pulsar, le loro variazioni di massa e il tasso di accelerazione.

Gli scienziati hanno analizzato dati da 519 osservazioni radio di 47 Tucanae in un periodo di 16 anni, giungendo alla conclusione che i sistemi binari di pulsar millisecondo si sono probabilmente formati quando una stella di neutroni ha incontrato una stella binaria, catturandone la compagna e iniziando a cannibalizzarla, sottraendole materiale.

I risultati consentono di caratterizzare per la prima volta quattro delle pulsar di 47 Tucanae e forniscono nuovi indizi su come si formino questi oggetti estremi e sulle condizioni ambientali all’interno di un ammasso globulare.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-10-millisecond-pulsars.html

Credit: European Space Agency & Francesco Ferraro (Bologna Astronomical Observatory)