Ci potrebbero essere pulsar millisecondo all’origine dell’eccesso di raggi gamma nel nucleo della Via Lattea

Mappa dei raggi gamma ad alta energia (Immagine NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)
Mappa dei raggi gamma ad alta energia (Immagine NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive una ricerca che indica l’origine in una sorgente anomala di raggi gamma captata per la prima volta nel 2009 dal telescopio spaziale per i raggi gamma Fermi della NASA. Una delle ipotesi riguardava collisioni di particelle di materia oscura ma secondo un team di astronomi si tratta invece di pulsar millisecondo che si trovano nel nucleo della Via Lattea le cui emissioni si sono mescolate nel segnale rilevato da Fermi.

Tutto è cominciato con la creazione di una mappa del cielo ai raggi gamma con energie maggiori di 1 GeV usando rilevazioni effettuate nel corso di 5 anni con lo strumento Large Area Telescope del telescopio spaziale Fermi. Il risultato fu la scoperta di una sorgente anomala al centro della Via Lattea che non corrispondeva ad alcuna sorgente di raggi gamma conosciuta. Per questo motivo, venne chiamata semplicemente eccesso di raggi gamma dagli astronomi.

Uno degli scopi della missione Fermi è quello di cercare possibili interazioni di materia oscura, la cui esistenza è per il momento solo teorica ma non ha ancora avuto alcuna prova diretta confermata. Secondo uno dei modelli riguardanti la materia oscura, è possibile che le particelle che la compongono si scontrino generando emissioni elettromagnetiche molto energetiche, quindi sotto forma di raggi gamma.

Per questo motivo, una delle possibilità prese in considerazione per l’origine dell’eccesso di raggi gamma nel cuore della Via Lattea era proprio in una concentrazione di particelle di materia oscura. Secondo i sostenitori di quest’ipotesi, quella concentrazione provoca molte interazioni e di conseguenza forti emissioni di quel tipo.

Tuttavia, in questa nuova ricerca l’analisi dei dati raccolti ha portato gli autori a concludere che l’origine di quell’eccesso di raggi gamma provenga da pulsar millisecondo. Si tratta di stelle di neutroni, resti di antiche stelle esplose in passato che sono collassati in sfere di una decina di chilometri di diametro. Queste sfere ruotano su se stessi a velocità che dipendono da vari fattori: nel caso delle pulsar millisecondo esse compiono migliaia di rotazioni al secondo.

I ricercatori hanno creato modelli per simulare le possibili situazioni nel cuore della Via Lattea e il risultato è che la presenza di pulsar millisecondo descrive meglio l’eccesso di raggi gamma rispetto alle interazioni di materia oscura. C’è un abbondanza di stelle, sia nel pieno della vita che morte e quindi anche sotto forma di stelle di neutroni, in quell’area, quello che in gergo viene chiamato bulge. Ciò significa che ci possono essere molte pulsar millisecondo i cui segnali si mischiano originando l’eccesso di raggi gamma.

Questa ricerca si è basata su modelli teorici, non su osservazioni dirette del nucleo della Via Lattea. Una notevole quantità di polvere interstellare ci impedisce di studiarlo a molte frequenze elettromagnetiche perciò servono telescopi come Fermi, che possono rilevare i raggi gamma, e radiotelescopi, che possono rilevare le onde radio, per studiarlo. Sono gli strumenti con cui i ricercatori cercheranno di capire se quelle pulsar ci sono davvero.

Rappresentazione artistica della Via Lattea (Immagine cortesia L Jaramillo and O Macias Virginia Tech)
Rappresentazione artistica della Via Lattea (Immagine cortesia L Jaramillo and O Macias Virginia Tech)

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