Le emissioni alle energie più elevate per una stella di neutroni arrivano dalla pulsar del Granchio

Immagine della nebulosa e della pulsar del Granchio ottenuta combinando fotografie dei telescopi spaziali Hubble e Chandra (Frequenze ottiche: NASA/HST/ASU/J. Hester et al. Raggi X: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.)
Immagine della nebulosa e della pulsar del Granchio ottenuta combinando fotografie dei telescopi spaziali Hubble e Chandra (Frequenze ottiche: NASA/HST/ASU/J. Hester et al. Raggi X: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrive la scoperta della pulsazione alle energie più elevate mai rilevate in una pulsar. Un team internazionale di scienziati ha usato i due telescopi MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) dell’Osservatorio del Roque de Los Muchachos a La Palma nelle Isole Canarie per osservare la pulsar del Granchio.

Le pulsar sono stelle di neutroni costituite dalla massa che rimane dopo che una stelle è esplosa in una supernova ed è collassata fino a occupare un volume molto piccolo. La pulsar del Granchio, conosciuta anche con le sigle PSR B0531+21 o PSR J0534+2200, è giovane in termini astronomici perché l’osservazione della supernova che l’ha generata assieme alla nebulosa che la circonda è stata registrata nel 1054 ed è distante dalla Terra “solo” 6.500 anni luce circa. Essa ha una massa che è circa una volta e mezzo quella del Sole concentrata in un volume del diametro di circa 10 chilometri.

Il nome pulsar deriva dal fatto che queste stelle di neutroni emettono impulsi energetici molto forti ruotando attorno al proprio asse. La pulsar del Granchio ruota circa 30 volte al secondo ed è circondata da un fortissimo campo magnetico che emette segnali a elevatissime energie, fino ai raggi X e raggi gamma. Per questa caratteristica, le pulsar sono considerati una sorta di fari cosmici. La particolarita di questa pulsar è di aver raggiunto livelli di energia molto superiori a quelli previsti dai modelli esistenti.

Nel 2011 i telescopi MAGIC scoprirono le emissioni elettromagnetiche a energie elevatissime, confermate da un altro osservatorio, l’americano VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System), il più potente osservatorio per i raggi gamma nell’emisfero settentrionale. I fotoni di quelle emissioni elettromagnetiche avevano energie superiori al TeV (TeraElettronVolt), anche cento volte superiori alle precedenti misurazioni di quella pulsar.

Lo studio della pulsar ha rivelato che i fasci di fotoni nei raggi gamma a quelle energie elevatissime arrivano contemporaneamente a quelli nei raggi X o nelle frequenze radio. Ciò significa che tutte le emissioni elettromagnetiche provengono da una regione molto piccola della pulsar o che quelle alle energie più elevate vengono generate da elettroni che in qualche modo mantengono la memoria delle emissioni a energie più basse.

In sostanza, non è chiaro dove le emissioni alle energie più elevate vengano generate perché le osservazioni non corrispondono agli attuali modelli di comportamento delle pulsar. I telescopi MAGIC, i più grandi del mondo per le rilevazioni di raggi gamma, sono stati usati per un totale di oltre 300 ore per osservare la pulsar del Granchio eppure servono ancora altri dati per capire il suo comportamento. Scoprire quest’anomalia è già un passo in avanti perché sono proprio questi eventi che permettono di migliorare i modelli teorici e ottenere progressi scientifici.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *