L’ESO rivela che le continue variazione nella luminosità di una particolare pulsar sono causate da improvvise espulsioni di materia.
Uno studio recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics svela lo strano comportamento di una pulsar identificata come PSR J1023+0038. La particolarità di questo corpo celeste consiste nel suo continuo alternarsi tra due stati di luminosità. Gli astronomi hanno da poco scoperto che tale fenomeno deriva da un’intricata interazione tra il vento della pulsar, un flusso di particelle ad alta energia soffiate via dalla pulsar stessa, e la materia che si muove verso di essa.
La campagna osservativa ha coinvolto dodici telescopi, sia terrestri che spaziali, tra cui tre strutture dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO): il Very Large Telescope (VLT) e il New Technology Telescope (NTT) dell’ESO, che hanno rilevato la luce visibile e nel vicino infrarosso, e l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di cui l’ESO è partner.
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Cosa è una pulsar
La pulsar è una stella di neutroni altamente magnetizzata e rapidamente rotante, residuo dell’esplosione di una stella massiccia. Mentre ruota, la pulsar emette un fascio di radiazione elettromagnetica che viene rilevato quando interseca la linea di vista verso la Terra. Ciò fa sì che, dal nostro punto di vista, la luminosità della stella sembri pulsare come se fosse un faro.
A circa 4500 anni luce di distanza da noi, nella costellazione del Sestante, si trova PSR J1023+0038, una pulsar peculiare che orbita molto vicino a un’altra stella. Negli ultimi dieci anni, questa pulsar ha estratto materia dalla compagna accumulandola in un disco attorno se stessa (come illustrato nella figura sopra).
Il mistero del flusso variabile
Da quando è iniziato il processo di accumulo di materia appena descritto, il fascio di radiazione è praticamente scomparso e la pulsar ha iniziato a passare incessantemente tra le seguenti due modalità: nella modalità “alta”, la pulsar emette raggi X molto luminosi, luce ultravioletta e luce visibile; mentre nella modalità “bassa”, essa è più debole a queste frequenze mentre emette maggiormente onde radio. La pulsar rimane in ciascuna modalità per diversi secondi o minuti, dopodiché passa all’altra modalità in pochi secondi. Nel corso di due notti nel giugno 2021, sono stati osservati oltre 280 passaggi tra le due modalità.
Nella modalità ‘bassa’, la materia che fluisce verso la pulsar viene espulsa in uno stretto getto perpendicolare al disco. La materia si accumula sempre più vicino alla pulsar e, nel frattempo, viene colpita dal vento che soffia da essa, provocando il riscaldamento della materia. Il sistema è ora in modalità ‘alta’ ed emette luce intensa nelle bande dei raggi X, della luce ultravioletta e della luce visibile. Alla fine, questa materia calda viene rimossa dalla pulsar tramite il getto. Con meno materia calda nel disco, il sistema torna alla modalità ‘bassa’.
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