Il Complesso Magnetismo delle Stelle di Neutroni

Il Complesso Magnetismo delle Stelle di Neutroni

 

Uno studio sull’evoluzione dei campi magnetici nelle stelle di neutroni dimostra che intensi punti caldi magnetici, creati da instabilità, possono persistere per milioni di anni, anche dopo che il campo magnetico globale della stella si è indebolito significativamente.

Quando una stella massiccia consuma il suo combustibile nucleare e collassa sotto la sua stessa gravità per poi dar luogo a un’esplosione di supernova, può derivarne una stella di neutroni, un oggetto estremamente denso, con raggio di una decina di chilometri ma fino a 2 volte più massiccio del Sole. Le stelle di neutroni hanno forti campi magnetici e sono trottole prodigiose, ruotando in alcuni casi centinaia di volte al secondo. Il semplice modello a dipolo utilizzato per caratterizzare il campo magnetico di una stella di neutroni non spiega aspetti misteriosi di questi oggetti estremi, come il fatto che alcune parti della loro superficie siano molto più calde rispetto alla temperatura media.

La struttura del campo magnetico diventato instabile porta alla formazione di nodi e punti magnetici Credit: K. Gourgouliatos, R. Hollerbach, U. Durham, U. Leeds

Konstantinos Gourgouliatos della Durham University e Rainer Hollerbach dell’University of Leeds hanno utilizzato supercomputer per modellare e comprendere le complesse strutture che si formano durante l’evoluzione del campo magnetico in una stella di neutroni.

“Una stella di neutroni non ruota uniformemente, varie parti ruotano con velocità differente. Questo distorce e allunga il campo magnetico all’interno della stella in un modo che assomiglia a un gomitolo di lana. Grazie a simulazioni a computer abbiamo scoperto che un campo magnetico altamente ritorto è instabile e genera spontaneamente nodi che emergono dalla superficie della stella di neutroni e formano punti in cui il campo magnetico è molto più forte rispetto a quello su vasta scala. Questi punti producono forti correnti elettriche, che rilasciano calore”.

Gli “hotspot” magnetici possono persistere vari milioni di anni, anche dopo il decadimento del campo magnetico totale della stella di neutroni. Lo studio ha implicazioni importanti per la nostra comprensione di questi oggetti estremi. Anche le stelle di neutroni con campi magnetici deboli possono formare punti caldi magnetici molto intensi. Questo processo potrebbe spiegare lo strano comportamento di alcune magnetar, ad esempio l’esotica SGR 0418+5729, che ha un tasso di rotazione insolitamente basso e un campo magnetico relativamente debole su vasta scala, ma produce sporadiche eruzioni di radiazione ad alta energia.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine rappresentazione artistica di una pulsar
Credit NASA

https://phys.org/news/2018-04-magnetic-hot-neutron-stars-survive.html