Un team internazionale di ricercatori ha appena scoperto un nuovo oggetto misterioso in orbita attorno a un pulsar. Questo oggetto compatto e denso si trova nella “lacuna di massa” e rappresenta un enigma per i ricercatori. Potrebbe essere la stella di neutroni più pesante conosciuta o il buco nero più leggero.
Quando le stelle molto più pesanti del Sole esplodono in supernova, possono formare due tipi di oggetti. Se non sono troppo grandi, collassano in una stella di neutroni. Le stelle di neutroni sono oggetti stellari estremamente densi composti solo da neutroni. Un cucchiaino di materia di una stella di neutroni ha un peso simile a quello di una montagna.
Le stelle di neutroni possono avere diverse proprietà. I pulsar sono un tipo di stella di neutroni che ruotano velocemente attorno al loro asse e emettono pulsazioni periodiche. I pulsar millisecondo, come l’oggetto di questo studio chiamato PSR J0514-4002E, ruotano centinaia di volte al secondo e sono alcuni degli orologi più precisi dell’universo.
Un’altra possibilità è che una supernova possa creare un buco nero, un oggetto così denso che nulla, nemmeno la luce, può sfuggirgli. La stella di neutroni più pesante possibile è stimata a 2,2 volte la massa del Sole, mentre si prevede che il buco nero più leggero abbia una massa di circa cinque volte quella del Sole. Tra questi due estremi, c’è la lacuna di massa, dove si presume che un oggetto sia un buco nero a meno che non ci sia qualcosa che non conosciamo ancora sulla fisica delle stelle di neutroni.
Il compagno del pulsar in questo caso ha una massa compresa tra 2,09 e 2,71 volte quella del Sole. Potrebbe essere un sistema con un pulsar e un buco nero o un sistema con stelle di neutroni, una delle quali sta pulsando.
Entrambe le possibilità sulla natura del compagno sono molto interessanti. Un sistema pulsar-buco nero sarebbe un obiettivo importante per testare le teorie della gravità, mentre una stella di neutroni pesante fornirebbe nuove intuizioni sulla fisica nucleare a densità molto elevate, ha dichiarato il co-autore Professor Ben Stappers dell’Università di Manchester.
Il pulsar ruota (e quindi pulsa) 170 volte al secondo, come osservato con l’osservatorio radio MeerKAT. Studiando le piccole variazioni di questo segnale ritmico, i ricercatori sono stati in grado di stimare le proprietà del sistema. La precisione raggiunta è incredibile considerando che questi due corpi celesti si trovano a 40.000 anni luce di distanza.
Pensateci come se poteste far cadere un cronometro quasi perfetto in orbita attorno a una stella distante quasi 40.000 anni luce e poi essere in grado di misurare quelle orbite con una precisione di microsecondi, ha aggiunto Ewan Barr dell’Istituto Max Planck per l’Astronomia Radio, che ha condotto lo studio insieme al suo collega Arunima Dutta.
Il team ritiene che il compagno non sia il risultato diretto di una supernova, ma piuttosto che fossero originariamente due stelle di neutroni che si sono fuse in questo oggetto massiccio.
Questo oggetto si trova in un ammasso globulare, una raccolta sferica di stelle con una densità molto più elevata rispetto ad altri luoghi della galassia. È comune che molte stelle interagiscano negli ammassi globulari, e queste interazioni hanno probabilmente portato alla formazione di questo oggetto incredibile. Non sappiamo ancora esattamente cosa sia, ma i ricercatori sono determinati a scoprirlo.
Secondo Arunima Dutta, “Scoprire la vera natura del compagno sarà un punto di svolta nella nostra comprensione delle stelle di neutroni, dei buchi neri e di tutto ciò che potrebbe essere nascosto nella lacuna di massa dei buchi neri”.
Un articolo che descrive questa ricerca è stato pubblicato sulla rivista Science.
