Un improvviso calo nel campo magnetico di una pulsar

Un gruppo di astronomi ha rilevato un improvviso calo nell'intensità del campo magnetico di una pulsar in fase di accrezione. Il calo è stato osservato in seguito a un periodo di tre mesi in cui la pulsar, catalogata come V0332+53, ha registrato un importante incremento nella luminosità alle lunghezze d'onda dei raggi X. La scoperta potrebbe far luce sui meccanismi che regolano l'interazione tra l'accrescimento di massa e i campi magnetici delle stelle di neutroni.
La pulsar ruota sul suo asse con un periodo di 4.4 secondi ed è accompagnata da una stella in un'orbita eccentrica di circa 34 giorni. La pulsar è nota per intercalare intervalli di straordinaria luminosità ai raggi X a lunghissimi periodi di quasi totale inattività.

Gli ultimi periodi di attività sono stati osservati nel 1989, tra Novembre 2004 e Febbraio 2005 e tra Giugno e Settembre 2015. Quest'ultimo periodo, in particolare, è stato studiato da un gruppo di ricercatori dell'Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Palermo utilizzando i dati raccolti dagli strumenti BAT e XRT a bordo del telescopio spaziale americano Swift. I due rilevatori hanno consentito ai ricercatori di sondare la pulsar sia ai raggi-X molli, sia a quelli più energetici. I dati rivelano un drammatico calo nell'intensità del campo magnetico della pulsar tra l'inizio e la fine del periodo di attività.

I ricercatori sospettano che le variazioni nell'intensità del campo magnetico siano dell'ordine di 1.7 per 10^11 gauss.

I modelli attuali prevedono che il campo magnetico di una stella di neutroni sia responsabile del trasporto dei materiali in caduta verso la pulsar lungo le linee di campo e verso i poli magnetici. Qui, i materiali in accrezione formerebbero una colonna caratterizzata da processi radiativi che alimenterebbero la produzione e l'emissione di raggi X.

Sorprendentemente, dell'improvviso calo nell'intensità del campo magnetico non c'è traccia nei dati raccolti durante gli altri periodi di attività. I dati suggeriscono che la massa di accrescimento coinvolta nel periodo di attività del 2004-2005 fosse simile a quella del 2015; tuttavia, in quell'occasione, il picco di luminosità era stato registrato con largo anticipo. Inoltre, gli scienziati hanno concluso che il decadimento del campo magnetico non è direttamente proporzionale alla massa del materiale in accrezione.

Uno degli scenari proposti dagli scienziati per spiegare le misurazioni di Swift è che il plasma in accrescimento abbia formato un accumulo confinato magneticamente e caratterizzato dal perfetto equilibrio tra la pressione del gas e gli stress magnetici. L'effetto che ne risulta sarebbe una distorsione nelle linee di campo che si manifesterebbe come un calo nella componente di campo lungo la colonna di accrezione.

Photo Credit: NASA/JPL-Caltech