Una pulsar extragalattica scoperta con una nuova tecnica

La pulsar PSR J0523-7125 nel quadratino vista da MeerKAT (Immagine cortesia Yuanming Wang)
La pulsar PSR J0523-7125 nel quadratino vista da MeerKAT (Immagine cortesia Yuanming Wang)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta la scoperta di una pulsar catalogata come PSR J0523-7125, la pulsar più luminosa scoperta al di fuori della Via Lattea. Un team di ricercatori guidato da Tara Murphy dell’università australiana di Sydney che include Alessandro Ridolfi dell’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) di Cagliari ha usato una nuova tecnica basata sull’analisi della polarizzazione della luce emessa dalla pulsar per identificarla tra le osservazioni condotte con il radiotelescopio ASKAP. La polarizzazione è stata cruciale nell’identificazione perché ha reso possibile capire che la luce veniva da una pulsar e non da un oggetto di un altro tipo.

Di solito gli astronomi cercano le pulsar sperando di trovare le tracce dell’emissione intermittente che caratterizza questo tipo di oggetto. Si tratta di un tipo di stella di neutroni, ciò che rimane dopo la morte di una stella massiccia, che emette pulsazioni periodiche. Tuttavia, ogni pulsar ha il suo periodo di rotazione perciò non è possibile sapere quando una di esse emetterà uno dei suoi “lampi” prima di averla identificata.

Il team di Tara Murphy ha testato una tecnica studiata per permettere di identificare pulsar prima di aver rilevato il loro “lampo”. Il test è stato condotto su un oggetto osservato nel corso dell’indagine VAST (Variables and Slow Transients) condotta con il radiotelescopio ASKAP e quindi catalogato inizialmente come VAST J052348.6−712552. L’oggetto è nella Grande Nube di Magellano, una galassia nana satellite della Via Lattea, a circa 160.000 anni luce dalla Terra.

Esaminare la polarizzazione della luce proveniente da una possibile pulsar permette di stabilire la sua natura. Una forte polarizzazione di tipo circolare nelle emissioni radio può essere presente solo in pochi tipi di fonti e se quella fonte non ha una controparte ottica e infrarossa si tratta molto probabilmente di una pulsar.

L’oggetto osservato nella Grande Nube di Magellano, ha mostrato le caratteristiche di una pulsar nelle osservazioni condotte con il radiotelescopio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). La difficoltà nell’identificazione è stata causata anche dal fatto che si tratta di un oggetto con una luminosità che non ci si aspetta da una pulsar dato che è circa dieci volte più luminoso di qualsiasi altra pulsar scoperta al di fuori della Via Lattea.

Una verifica della natura dell’oggetto è stata condotta usando il radiotelescopio MeerKat in Sud Africa, che ha le caratteristiche perfette per rilevare segnali dalle pulsar, anche deboli. Osservazioni condotte il 25 agosto 2021 con MeerKat hanno permesso di rilevare pulsazioni ogni 322 millisecondi. PSR J0523-7125, com’è stata catalogata la pulsar, ha una rotazione relativamente lenta che è caratteristica delle pulsar giovani. Tuttavia, saranno necessarie altre osservazioni per stabilire la sua età.

Yuanming Wang, dottoranda all’università di Sydney e prima autrice dell’articolo, ha dichiarato che la scoperta di PSR J0523-7125 è stata una sorpresa incredibile. Ha usato la metafora degli occhiali da sole pensando ai modelli con lenti polarizzate che possono offrire una visione più nitida.

La pulsar PSR J0523-7125 ha caratteristiche fuori dal normale che probabilmente sono il motivo per cui non era stata identificata. Ora sarà possibile condurre studi mirati per esaminare in modo approfondito le sue caratteristiche. Sarà anche possibile cercare altre pulsar con la tecnica testata dal team di Tara Murphy.

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