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Gli astronomi hanno scoperto una strana “vedova nera” – un insolito sistema di pulsar “cannibali” e due stelle

Cannibale cosmico: gli astronomi hanno scoperto un insolito rappresentante delle “vedove nere” – pulsar che distruggono le loro stelle compagne. Con un periodo orbitale di soli 62 minuti, la pulsar e la sua stella compagna sono la coppia più vicina e veloce del loro genere. Tuttavia, l’assenza di raggi X, una terza stella nella Bunde e l’origine di questo sistema in una massa globulare migrata attraverso la galassia, lo rendono tanto misterioso quanto insolito.

Porta anche ragni con lo stesso nome Vedove nere cosmiche La morte dei loro partner astrali. Queste pulsar a rotazione rapida formano sistemi binari con una stella compagna di piccola massa, ma nel tempo distruggono la loro partner stellare. La ragione di ciò è la radiazione intensa e ad alta energia della pulsar e dei suoi forti venti stellari, che gradualmente erodono la stella compagna. Finora sono note solo venti di queste pulsar “ragno”.

Lampeggio rivelatore

Ma ora gli astronomi hanno scoperto una “vedova nera” che è insolita per molti versi. Questo inizia con la loro scoperta: Kevin Bridge del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge e il suo team hanno scoperto il sistema delle pulsar non tramite i raggi X e gamma della pulsar, ma tramite il lampo della sua stella compagna. Poiché il lato rivolto verso la pulsar è più caldo del lato rivolto verso di essa, la sua luminosità dovrebbe variare rapidamente e ampiamente con la direzione.

Per la loro ricerca di “pulsar ragno”, Bridge e il suo team hanno valutato i dati osservativi dello Zwicky Transit Facility in California, un telescopio che scansiona vaste aree del cielo alla ricerca di fenomeni mutevoli o emergenti. Nei dati su circa 20 milioni di stelle, gli astronomi hanno cercato oggetti la cui luminosità oscilla di un fattore dieci o più a intervalli di un’ora o meno.

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Una pulsar cannibale con un compagno intimo

In effetti, i ricercatori hanno trovato quello che stavano cercando: hanno scoperto qualcosa a circa 3.000 anni luce di distanza che diventa circa 13 volte più luminoso ogni 62 minuti e poi svanisce di nuovo. Secondo gli astronomi, questo schema e le caratteristiche spettrali del sistema indicano che si tratta di un sistema binario in cui un partner è riscaldato da un lato, come nel caso della vedova nera cosmica.

“Quello che sappiamo per certo è che quella che stiamo guardando qui è una stella il cui lato diurno è più caldo di quello notturno e orbita attorno a qualcos’altro nel corso di 62 minuti”, afferma Bridge. “Tutto sembra indicare che questa è una pulsar vedova nera.” In tal caso, il sistema, chiamato ZTF J1406 + 1222, sarebbe la prima pulsar ad essere scoperta dalle osservazioni in luce visibile. Sarà anche il sistema pulsar con il periodo orbitale più breve conosciuto.

Radiazioni mancanti e di terze parti

Ma non è tutto: “Ci sono alcune cose insolite in questo sistema, quindi potrebbe anche essere qualcosa di completamente nuovo”, spiega Bridge. Finora non sono stati rilevati raggi X o raggi gamma emessi da questo sistema e nessuna sorgente di radiazioni può essere identificata in questa posizione nei dati radio archiviati. Non è chiaro il motivo per cui questa radiazione, tipica di una pulsar, sia scomparsa da ZTF J1406 + 1222.

Anche una terza parte insolita: ulteriori dati osservativi dello Sloan Digital Sky Survey hanno rivelato che la coppia vicina in rapida orbita orbita attorno a una terza stella che è molto lontana. Questa stella nana ricca di minerali si trova a circa 600 UA di distanza e impiega circa 12.000 anni per ruotare, quindi è molto più strettamente correlata della coppia interna.

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Unica tra le pulsar

Gli astronomi mostrano che questa tripla configurazione gerarchica, insieme al breve periodo orbitale della pulsar e del partner interno, distingue questa vedova nera da tutte le pulsar ragno precedentemente conosciute. Inoltre, le analisi spettroscopiche indicano che ZTF J1406 + 1222 è probabilmente più vecchio del nostro sistema solare. Ciò solleva la questione di dove e come sia nato questo strano sistema.

Il team ha concluso dai loro dati che la pulsar e le sue compagne risiedevano originariamente in un ammasso globulare ai margini della Via Lattea. Tuttavia, questo ammasso stellare deve poi aver raggiunto il centro galattico, dove è stato fatto a pezzi dal disturbo gravitazionale. Gli astronomi hanno a lungo ipotizzato che le pulsar di millisecondi rilevate vicino al centro galattico potrebbero anche provenire da tali ammassi globulari interrotti.

“Quindi questo sistema è unico per la vedova nera perché l’abbiamo rilevato nella luce visibile, ha un compagno distante aggiuntivo e perché è uscito dal centro galattico”, afferma Bridge. “C’è ancora molto che non capiamo di questo sistema” (Nature, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-04551-1)

Fonte: Massachusetts Institute of Technology