Prove della natura di un raro tipo di pulsar raccolte anche grazie al lavoro di astrofili

Concetto artistico della pulsar PSR J2039-5617 e della sua compagna (Immagine Knispel/Clark/Max Planck Institute for Gravitational Physics/NASA GSFC)
Concetto artistico della pulsar PSR J2039-5617 e della sua compagna (Immagine Knispel/Clark/Max Planck Institute for Gravitational Physics/NASA GSFC)

Due articoli – disponibili qui e qui – pubblicati sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” riportano diversi aspetti di studio che ha portato all’identificazione delle rare caratteristiche di una fonte di raggi gamma che è risultata essere una pulsar, catalogata come PSR J2039-5617. Due team con vari ricercatori in comune hanno usato i dati raccolti dal telescopio spaziale Fermi e altri strumenti e hanno contato sull’aiuto di astrofili che partecipano al progetto Einstein@Home per studiare la pulsar. Si tratta di un raro tipo di pulsar perché appartiene alla classe millisecondo e anche a quella cosiddetta redback, che ha una nana rossa come compagna.

La fonte di emissioni elettromagnetiche sotto forma di raggi gamma ma anche raggi X e altri era conosciuta dal 2014 e catalogata come 3FGL J2039.6-5618. Studi precedenti avevano già predetto che fossero generate da una pulsar, una stella di neutroni che ruota su se stessa a notevole velocità, con una piccola stella normale come compagna. Ciò era ad esempio indicato in un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” nel novembre 2015.

Tra le emissioni di questa pulsar ci sono anche onde radio, rilevate con un periodo di 2,6 millisecondi, tra le prove che avevano portato all’identificazione della fonte come pulsar, a quel punto catalogata come PSR J2039-5617. Mancavano le prove che si trattasse di un sistema binario del tipo redback e l’aiuto di persone comuni che partecipano al progetto Einstein@Home ha contribuito a trovarle.

Telescopi ottici sono stati utilizzati per ottenere informazioni sulla probabile compagna della pulsar che permettessero di capire meglio quel sistema binario e, indirettamente, la stella di neutroni. Ciò grazie alla variabilità della luce emessa dalla coppia a seconda di quale delle due stelle è rivolta verso la Terra e quale viene eclissata dalla compagna.

Una pulsar ha un’influenza molto forte sulla compagna perché le ruba il gas scalda il lato esposto alla pulsar. Ciò è utile nelle osservazioni, che in questo caso hanno indicato che la compagna della pulsar PSR J2039-5617 è una nana rossa con una massa che è circa il 15% di quella del Sole e che le due stelle orbitano l’una attorno all’altra in circa 5,5 ore. Le interazioni tra le due stelle causano anche piccole alterazioni nell’orbita della nana rossa causate sia dal campo gravitazionale che dal campo magnetico della pulsar.

Questo studio della pulsar PSR J2039-5617 conferma quelli precedenti offrendo nuove prove che si tratta di una pulsar millisecondo redback. Questo tipo di sistema binario è considerato raro anche se negli ultimi anni ne sono stati trovati vari casi. La combinazione di vari strumenti che portano dati in diverse bande elettromagnetiche aiuta a identificare questi e altri oggetti. Il telescopio spaziale Fermi ha scoperto molte fonti di raggi gamma la cui natura è ancora dubbia e c’è molto lavoro da fare per studiarle tutte. Progetti come Einstein@Home, che permettono agli astrofili di contribuire a questi studi, aiutano i progressi nell’identificazione di questi oggetti estremi e in altre ricerche astronomiche.

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