Viene emesso da una pulsar a 1.600 anni luce dalla Terra.
Un team di ricercatori del California Institute of Technology di Pasadena ha appena pubblicato l’immagine di un enorme filamento, un getto di materia e antimateria, lungo più di 60 miliardi di chilometri. Il raggio, il più grande del suo genere mai visto, proviene da una pulsar, il nucleo compatto di un’antica stella collassata che ruota molto rapidamente e presenta un forte campo magnetico.Il lavoro potrebbe aiutare a svelare un mistero che ha sconcertato gli scienziati per decenni, ovvero l’origine di tutta l’antimateria che gli astronomi osservano nella nostra galassia. Scoperta per la prima volta nel 2020, questa enorme struttura mostrava ancora dettagli sconosciuti come la sua reale lunghezza. Gli stessi ricercatori autori della scoperta nel 2020, hanno osservato nuovamente la formazione a febbraio e novembre 2021 e, questa volta, hanno scoperto che il filamento è circa tre volte più lungo di quanto visto nella prima osservazione. La formazione si estende per circa la metà del diametro della Luna piena nel nostro cielo, rendendolo il più lungo mai prodotto da una pulsar vista dalla Terra. Il lavoro è stato appena pubblicato su ‘ The Astrophysical Journal’. “È sorprendente che una pulsar di soli 15 km di diametro possa creare una struttura così grande che possiamo vederla a migliaia di anni luce di distanza“, afferma Martijn de Vries, che ha guidato lo studio. ”Con la stessa dimensione relativa, se il filamento si estendesse da New York a Los Angeles, la pulsar sarebbe circa 100 volte più piccola del più piccolo oggetto visibile ad occhio nudo“. La pulsar in questione si chiama PSR J2030+4415 e si trova a circa 1.600 anni luce dalla Terra. Questo oggetto, delle dimensioni di una città, completa una rotazione circa tre volte al secondo.
Fatta eccezione per la loro carica elettrica, che è opposta, materia e antimateria sono identiche sotto tutti gli aspetti. E come i fisici sanno benissimo, in natura tutte le particelle hanno le loro ‘antiparticelle‘ corrispondenti. Quindi un ‘antielettrone’ o positrone corrisponde a un elettrone, che non è altro che un elettrone con carica positiva, così come ogni protone ha il suo antiprotone e ogni neutrino il suo antineutrino. Accade così che quando una particella di materia incontra la sua antiparticella corrispondente (ad esempio, un elettrone incontra un positrone), entrambe vengono distrutte in un lampo di energia. Secondo la teoria attuale, durante il Big Bang avrebbe dovuto essere generata una quantità identica di materia e antimateria. Ma ci sono innumerevoli prove che tutto ciò che possiamo vedere intorno a noi, anche la più lontana delle galassie, è fatto solo di materia. Per quanto ne sappiamo, non ci sono “anti-pianeti” o “anti-stelle” lassù. E se esistessero, avremmo sicuramente già rilevato i lampi gamma ad alta energia risultanti dal loro contatto con la materia “normale” che li circonda. Dov’è, allora, tutta l’antimateria mancante? Scoprire come siamo finiti in un Universo pieno di materia e praticamente senza traccia di antimateria è uno dei più grandi misteri che la fisica deve affrontare. Il che, tuttavia, non significa che gli scienziati trovino ancora occasionalmente prove di un numero relativamente elevato di particelle di antimateria (soprattutto positroni) con i loro rivelatori. Ma quali sono le fonti di questa antimateria? Gli autori dello studio ritengono di aver trovato una risposta. L’antimateria che vediamo nella galassia proviene da pulsar come PSR J2030+441. In essi, la combinazione di rotazione rapida e campi magnetici molto intensi accelerano le particelle e creano fasci di radiazioni ad alta energia che danno origine a coppie di elettroni e positroni. Le pulsar lanciano quindi questi positroni, attraverso fasci come quello fotografato dagli autori di questo studio, in tutta la galassia. Il meccanismo, tuttavia, non è così semplice. È noto che le pulsar generino “venti” di particelle cariche, che normalmente sono confinate all’interno dei loro potenti campi magnetici. PSR J2030+441 sta viaggiando attraverso lo spazio interstellare a circa 1,5 milioni di chilometri orari. Una scarica di gas si muove davanti alla pulsar, un po’ come l’accumulo di acqua davanti a una nave in movimento. Tuttavia, circa 20 o 30 anni fa, il movimento dell’ammortizzatore dell’arco sembra essersi fermato, quindi la pulsar lo ha raggiunto. Ciò ha provocato un’interazione con il campo magnetico interstellare che si muove quasi in linea retta da sinistra a destra.
“Questo probabilmente ha innescato una perdita di particelle“, spiega Roger Romani, coautore dello studio. Il campo magnetico del vento pulsar si è collegato al campo magnetico interstellare e gli elettroni e i positroni ad alta energia sono espulsi attraverso una sorta di condotto “formato dalla connessione”.
