La nana bianca che si comporta da pulsar

È la seconda rappresentante di questa rara classe di oggetti

Rappresentazione artistica della pulsar nana bianca J1912-4410 . In questo sistema stellare binario, una nana bianca in rapida rotazione (a destra) accelera gli elettroni quasi alla velocità della luce. Queste particelle ad alta energia producono esplosioni di radiazioni che colpiscono la nana rossa (a sinistra), provocando la pulsazione dell'intero sistema dalla gamma radio a quella dei raggi X. (M. Garlick/Università di Warwick/ESO)

Le nane bianche sono densissimi resti stellari di massa comparabile al nostro Sole ma di dimensioni analoghe alla Terra. Si formano quando le stelle di tipo solare, esaurite le reazioni di fusione, spazzano via gli strati esterni e lasciano nudo il loro nucleo.

Le pulsar sono invece stelle di neutroni in rapida rotazione e fortemente magnetiche. Intensi campi elettrici strappano particelle cariche dalla superficie, accelerandole quasi la velocità della luce in fasci di radiazione. Se uno di tali fasci punta verso la Terra, gli astronomi ne possono captare la periodica emissione pulsata, come un faro, a più lunghezze d’onda. Queste stelle di neutroni sono perciò dette pulsar.

La più vicina nana bianca, Sirio B, al confronto con le dimensioni della Terra. (Nasa/Esa)

Non solo stelle di neutroni

Il fenomeno pulsar è stato sempre osservato con stelle di neutroni sino al 2016, quando un gruppo di astronomi lo osservò in una nana bianca adesso nota come AR Scorpii. Non è chiaro quale processo alimenti quella pulsar inusuale ma è certamente legato alla presenza di forti campi magnetici e veloce rotazione dell’oggetto.

Ora due nuovi studi, pubblicati all’unisono su Nature Astronomy [Pelisoli, I., Marsh, T.R., Buckley, D.A.H. et al.] e Astronomy & Astrophysics [A. Schwope et al.], hanno annunciato la scoperta di un secondo esemplare di tale rara classe di oggetti. La nuova nana bianca pulsar, catalogata come J1912-4410 (eRASSU J191213.9-441044, sembra essere molto differente dalla precedente perché è stata scoperta in un sistema stellare peculiare in coppia stretta con una piccola nana rossa. Entrambi gli oggetti sono talmente vicini da poter essere alloggiati in un volume pari a quello del Sole.

Una tale distanza comporta una forte interazione tra i due oggetti ed è probabile che ad alimentare il fenomeno sia un flusso di materia dalla nana rossa a quella bianca fortemente magnetica. Anche per questo secondo esempio, non è chiaro quale meccanismo fornisca alla stella il forte campo magnetico. Gli astronomi pensano a un modello a dinamo come per il nucleo terrestre ma enormemente più potente.

Un giro ogni 5 minuti

J1912-4410 dista 773 anni luce dalla Terra e ruota una volta sul proprio asse ogni 5,3 minuti, 300 volte più velocemente del nostro pianeta. Essendo inerti, tutte le nane bianche si raffreddano molto lentamente per miliardi di anni. La temperatura di J1912-4410 sembra essere quella tipica di un oggetto molto vecchio ed è inferiore a 13.000 Kelvin, forse in uno stadio avanzato di cristallizzazione. Forse il forte campo magnetico è correlato a tale fase e il fenomeno pulsar alla forte interazione con la compagna di sequenza principale.

J1912-4410 è emersa da un lungo processo di scrematura tra dozzine di possibili candidate nei dati di Gaia e WISE entro cui il gruppo di astronomi ha cercato oggetti con caratteristiche simili ad AR Scorpii. Osservazioni di follow-up con il satellite XMM-Newton dell’ESA hanno rivelato che questo sistema invia anche un segnale a raggi X con la stessa periodicità. Appurata la natura di nana bianca, il gruppo di ricerca ha stabilito che questo tipo di oggetti forma una nuova classe di pulsar per ora limitata a soli due esempi. Resta da capire l’origine del forte campo magnetico sino a un milione di volte più intenso di quello solare.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 363 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.