Scoperta la prima pulsar a raggi gamma extragalattica

Il telescopio spaziale Fermi della NASA ha individuato la prima pulsar a raggi gamma extragalattica. La pulsar, situata nella periferia della Nebulosa Tarantola - la più attiva regione di formazione stellare nel nostro vicinato galattico, localizzata all'interno della Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea - dista circa 163 mila anni luce dalla Terra ed è la più luminosa pulsar a raggi gamma osservata finora.

La sorgente di raggi gamma era stata una delle prime ad essere identificata da Fermi. Inizialmente, però, gli scienziati avevano attribuito le emissioni alle collisioni di particelle subatomiche accelerate nelle onde d'urto prodotte da supernove.

La stessa immagine di prima a diverse lunghezze d'onda. Sono chiaramente visibili le due pulsar.

"È ora chiaro che una singola pulsar, PSR J0540-6919, è responsabile di circa la metà delle emissioni di raggi gamma che pensavamo venissero dalla nebulosa," spiega Pierrick Martin del CNRS. "È stata davvero una sorpresa per noi."

Quando una stella esplode nella forma di supernova, il nucleo può sopravvivere e formare una stella di neutroni, un oggetto densissimo in cui la massa di mezzo milione di Terre è compressa in una sfera grande quanto una città. Se appoggiassimo un cucchiaino di materiale di stella di neutroni su un tavolo, esso precipiterebbe nel nucleo terrestre in quattro secondi circa. Le stelle di neutroni isolate ruotano sui loro assi decine di volte ogni secondo, tanto che i loro campi magnetici alimentano potenti lampi di onde radio, luce visibile, raggi X e raggi gamma. Quando questi lampi vengono emessi in direzione della Terra, gli astronomi osservano pulsazioni regolari di emissioni e l'oggetto viene catalogato come una pulsar.

Oltre a PSR J0540-6919, la Nebulosa Tarantola ospita un'altra pulsar, nota come J0537-6910. I due oggetti, scoperti grazie ai telescopi spaziali Einstein e RXTE della NASA, ruotano su loro stessi 20 e 62 volte al secondo, rispettivamente. Ci sono voluti più di sei anni di osservazioni da parte del telescopio LAT a bordo di Fermi per confermare che le emissioni rilevate provenivano proprio da J0540.

"Le pulsazioni di raggi gamma da J0540 hanno un'intensità venti volte maggiore di quelle della seconda più potente pulsar conosciuta, quella nella famosa Nebulosa Granchio, eppure hanno livelli simili di emissioni radio, ottiche e raggi X," commenta Lucas Guillemot del CNRS. "Studiare queste differenze ci guiderà a comprendere meglio la fisica estrema in azione nelle giovani pulsar."

J0540 ha un'età di circa 1700 anni, circa il doppio di quella della Nebulosa Granchio. Al contrario, la maggior parte delle oltre 2500 pulsar catalogate finora hanno età di 10 mila o più anni.

"Questa campagna era iniziata con l'obiettivo di osservare una pulsar creata da SN 1987A, la più vicina supernova osservata dall'invenzione del telescopio," spiega Francis Marshall della NASA. "Quella ricerca è stata un fallimento, ma in compenso ha scoperto J0537."
Prima del lancio di Fermi, nel 2008, erano note solamente sette pulsar a raggi gamma. Ad oggi, la missione della NASA ne ha individuate più di 160.