Gli astronomi osservano una pulsar a 6500 anni luce dalla Terra e vedono due brillamenti separati che escono dalla sua superficie
L'astronomia può essere un affare complicato, a causa delle grandi distanze coinvolte. Fortunatamente, negli anni gli astronomi hanno sviluppato una serie di strumenti e strategie che li aiutano a studiare oggetti distanti in modo più dettagliato. Oltre ai telescopi terrestri e spaziali, esiste anche la tecnica nota come lente gravitazionale, in cui la gravità di un oggetto intermedio viene utilizzata per ingrandire la luce proveniente da un oggetto più distante.
Recentemente, un team di astronomi canadesi ha utilizzato questa tecnica per osservare una pulsar binaria di millisecondi ad eclisse situata a circa 6500 anni luce di distanza. Secondo uno studio prodotti dal team, hanno osservato due intense regioni di radiazione attorno a una stella (una nana bruna) per condurre osservazioni dell'altra stella (una pulsar) – che si è rivelata essere la più alta risoluzione delle osservazioni nella storia dell'astronomia.
Lo studio, intitolato “ Emissione pulsar amplificata e risolta mediante lenti al plasma in un contenitore ad eclisse e “, apparso di recente sulla rivistaNatura.Lo studio è stato condotto da Robert Main, uno studente di dottorato di astronomia presso il Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics dell'Università di Toronto, e comprendeva membri del Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, del Perimeter Institute for Theoretical Physics e del Canadian Institute for Advanced Research.
Il sistema che hanno osservato è noto come 'Black Widow Pulsar', un sistema binario costituito da una nana bruna e una pulsar millisecondo che orbitano l'una vicino all'altra. A causa della loro stretta vicinanza l'uno all'altro, gli scienziati hanno determinato che la pulsar sta attivamente assorbendo materiale dalla sua compagna nana bruna e alla fine lo consumerà. Scoperto nel 1988, il nome 'Black Widow' è stato poi applicato ad altri binari simili.
Le osservazioni fatte dal team canadese sono state rese possibili grazie alla rara geometria e alle caratteristiche del binario, in particolare la 'scia' o coda di gas simile a una cometa che si estende dalla nana bruna alla pulsar. Come Robert Main, l'autore principale del documento, ha spiegato in un Dunlap Institute comunicato stampa :
“Il gas si comporta come una lente d'ingrandimento proprio di fronte alla pulsar. Stiamo essenzialmente guardando la pulsar attraverso una lente d'ingrandimento naturale che ci consente periodicamente di vedere le due regioni separatamente'.
Come tutte le pulsar, la 'Vedova Nera' è una stella di neutroni in rapida rotazione che ruota a una velocità di oltre 600 volte al secondo. Mentre ruota, emette raggi di radiazione dai suoi due punti caldi polari, che hanno un effetto stroboscopico se osservati a distanza. La nana bruna, nel frattempo, è circa un terzo del diametro del Sole, si trova a circa due milioni di km dalla pulsar e vi orbita una volta ogni 9 ore.
Immagine della pulsar circondata dal suo shock d'arco. I raggi bianchi indicano che le particelle di materia e antimateria vengono espulse dalla stella. La sua stella compagna è troppo vicina alla pulsar per essere visibile a questa scala. Credito: NASA/CXC/M.Weiss
Poiché sono così vicini tra loro, la nana bruna è agganciata alla pulsar e viene investita da una forte radiazione. Questa intensa radiazione riscalda un lato della nana bruna relativamente fredda a temperature di circa 6000 °C (10.832 °F), la stessa temperatura del nostro Sole. A causa della radiazione e dei gas che passano tra di loro, le emissioni provenienti dalla pulsar interferiscono tra loro, il che le rende difficili da studiare.
Tuttavia, gli astronomi hanno capito da tempo che queste stesse regioni potrebbero essere utilizzate come 'lenti interstellari' che potrebbero localizzare le regioni di emissione delle pulsar, consentendo così il loro studio. In passato, gli astronomi sono stati in grado di risolvere solo marginalmente i componenti delle emissioni. Ma grazie agli sforzi di Main e dei suoi colleghi, sono stati in grado di osservare due intensi brillamenti di radiazioni situati a 20 chilometri di distanza.
Oltre ad essere un'osservazione ad alta risoluzione senza precedenti, i risultati di questo studio potrebbero fornire informazioni sulla natura dei misteriosi fenomeni noti come Raffiche radio veloci (FRB). come principale spiegato :
“Molte proprietà osservate degli FRB potrebbero essere spiegate se vengono amplificate da lenti al plasma. Le proprietà degli impulsi amplificati che abbiamo rilevato nel nostro studio mostrano una notevole somiglianza con i lampi dell'FRB ripetuto, suggerendo che l'FRB ripetuto potrebbe essere illuminato dal plasma nella sua galassia ospite.
È un momento entusiasmante per gli astronomi, in cui strumenti e metodi migliorati non solo consentono osservazioni più accurate, ma forniscono anche dati che potrebbero risolvere misteri di vecchia data. Sembra che ogni pochi giorni vengano fatte nuove affascinanti scoperte!
Ulteriori letture: Università di Toronto , Natura