Gli esperti classificano questi disparati sistemi stellari binari sotto il nome di specie di ragni le cui femmine a volte divorano i loro compagni più piccoli.
Un team internazionale di astronomi ha scoperto le prime eclissi di raggi gamma da un tipo speciale di sistema stellare binario chiamato “sistemi ragno”. Gli scienziati hanno esaminato i dati di oltre un decennio di osservazioni dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA per trovare sette di questi sistemi. Le eclissi hanno permesso loro di determinare l’inclinazione di questi sistemi in relazione alla nostra linea di vista e calcolare la massa delle pulsar. Un sistema stellare binario “ragno” è costituito da una pulsar (i resti superdensi in rapida rotazione di una stella esplosa in una supernova) e dalla sua stella compagna di piccola massa. “Uno degli obiettivi più importanti dello studio sui ragni è cercare di misurare le masse delle pulsar“, ha affermato Colin Clark, astrofisico del Max Planck Institute for Gravitational Physics in Germania, che ha guidato il lavoro. “Le pulsar sono fondamentalmente sfere della materia più densa che possiamo misurare. La massa massima che possono raggiungere limita la fisica all’interno di questi ambienti estremi“, ha aggiunto. I ricercatori possono calcolare le masse di questi sistemi misurando i loro moti orbitali. Le osservazioni in luce visibile possono misurare la velocità con cui viaggia il compagno, mentre le misurazioni radio rivelano la velocità della pulsar. Tuttavia, per evitare stime potenzialmente fuorvianti, è essenziale determinare l’inclinazione del sistema rispetto alla nostra linea di vista.
Data l’immensa energia dei raggi gamma generati dalla pulsar, viaggiano in linea retta, senza essere influenzati dai detriti, a meno che non siano bloccati dalla compagna. In altre parole vengono eclissati. In questo modo si possono calcolare in modo molto preciso l’inclinazione della nostra linea di vista, le velocità delle stelle e la massa della pulsar. La prima “vedova nera” conosciuta, B1957, scoperta nel 1988, ha una massa stimata di 2,4 volte quella del Sole, il che la rende la pulsar più pesante conosciuta proprio al limite di massa teorico tra la pulsar e il buco nero. “C’è una ricerca per trovare enormi pulsar e pensiamo che questi ‘sistemi ragno’ siano uno dei modi migliori per trovarli“, ha detto Matthew Kerr, fisico presso il Laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti e coautore dell’articolo appena pubblicato, in Nature Astronomy. “Prima di Fermi, conoscevamo solo una manciata di pulsar che emettevano raggi gamma“, ha spiegati Elizabeth Hays, scienziata del progetto Fermi presso il Goddard Space Flight Center della NASA, USA. “Dopo più di un decennio di osservazioni, la missione ne ha identificate più di 300“, ha sottolineato. I sistemi di ragno si sviluppano perché una stella in un sistema binario invecchia più velocemente della sua compagna. Quando la stella più massiccia esplode in una supernova e poi diventa una pulsar. I raggi gamma emessi creano impulsi così regolari da competere con la precisione degli orologi atomici. Inizialmente la pulsar si “nutre” della sua compagna, estraendo il suo gas, ma quando inizia a ruotare più rapidamente, l’alimentazione si interrompe e gli intensi flussi di particelle e radiazioni generate surriscaldano la faccia frontale della compagna e la erodono. Gli esperti classificano questi sistemi con il nome di specie di ragni le cui femmine a volte divorano i loro compagni più piccoli. Pertanto, le cosiddette “vedove nere” contengono compagne con meno del 5% della massa del Sole. Da parte loro, i sistemi chiamati ‘ ragni dal dorso rosso ‘ ospitano compagni più grandi, sia per dimensioni che per massa, che pesano tra il 10% e il 50% della massa del Sole.
