La Vedova Nera e la Nana Bruna

La Vedova Nera e la Nana Bruna

Grazie a un’osservazione da record, un team di astronomi ha caratterizzato una coppia stellare estrema, composta una nana bruna e da una pulsar in rapida rotazione, che sta gradualmente divorando la compagna. La risoluzione senza precedenti dei dati osservativi è dovuta alle straordinarie caratteristiche del sistema binario, in particolare alla presenza di un guscio gassoso attorno alla nana bruna, in grado di agire come una lente d’ingrandimento.

I dati del radiotelescopio di Arecibo hanno consentito ai ricercatori di identificare due regioni caratterizzate da intensa radiazione, lontane tra loro 20 chilometri, attorno a una sistema a 6500 anni luce di distanza dalla Terra. La risoluzione e il dettaglio dell’osservazione sono talmente notevoli che i risultati, resi possibili dalla rara geometria di una coppia di stelle in orbita una attorno all’altra, equivalgono a vedere con un telescopio terrestre una pulce sulla superficie di Plutone. Il sistema è composto da una fredda nana bruna, che sfoggia una scia gassosa simile alla coda di una cometa, e da una pulsar in rapida rotazione. “Il gas agisce come una lente d’ingrandimento proprio di fronte alla pulsar”, spiega Robert Main dell’University of Toronto, primo autore dello studio pubblicato su Nature. “Stiamo essenzialmente osservando la pulsar attraverso una lente d’ingrandimento naturale che periodicamente ci consente di vedere le due regioni di emissione separatamente”.

La pulsar, chiamata PSR B1957+20, è una stella di neutroni che ruota oltre 600 volte al secondo, emettendo nel corso della rotazione fasci di radiazioni da due punti caldi sulla sua superficie. Secondo i ricercatori le regioni osservate, e caratterizzate da intensa radiazione, sono associabili a questi fasci. La nana bruna ha un diametro circa un terzo di quello del Sole e si trova più o meno a 2 milioni di chilometri dalla pulsar, cinque volte la distanza tra Terra e Luna. Orbita attorno alla scomoda compagna ogni 9 ore, rivolgendole sempre la stessa faccia.

Data la vicinanza tra i due oggetti, la nana bruna è colpita dalla forte radiazione in arrivo dalla pulsar, che riscalda un lato della fredda “stella fallita” fino a temperature simili a quelle del Sole, circa 6000°C. La raffica emessa dalla pulsar potrebbe portare infine alla morte della compagna, erodendo via via le riserve di gas della nana bruna. Le pulsar in questo tipo di sistemi binari vengono chiamate “vedove nere”, dal momento che “divorano” le proprie compagne stellari.

Oltre a rappresentare un’osservazione a risoluzione incredibilmente alta, questo risultato può portare nuovi indizi sulla natura dei misteriosi fenomeni noti come lampi radio veloci (Fast Radio Bursts, FRB). “Molte proprietà osservate dei FRB potrebbero essere spiegate da amplificazioni dovute a lenti di plasma”, spiega Main. “Le proprietà degli impulsi amplificati che abbiamo rilevato nel nostro studio mostrano somiglianze significative con i lampi emessi dal noto FRB che si ripete, e questo suggerisce che i Fast Radio Bursts ripetuti possano essere soggetti a effetto lente dovuto alla presenza di plasma nella galassia ospite”. Studi precedenti avevano suggerito che la pulsar fosse una delle più massicce conosciute: ulteriori ricerche per misurare accuratamente la massa dell’oggetto potranno aiutare a comprendere il comportamento della materia a densità estreme, come quelle che caratterizzano le stelle di neutroni.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine artistica la pulsar PSR B1957+20 si vede sullo sfondo, attraverso la nube di gas che avvolge la sua compagna nana bruna.
Credit: Dr. Mark A. Garlick; Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto

Libro consigliato per approfondire l’argomento: 

Acquista su Amazon.it

https://phys.org/news/2018-05-astronomers-unprecedented-pulsar-light-years-earth.html