Astronomia

Cosa sono le pulsar?

Cosa sono le pulsar?

Nell'estate del 1967, Anthony Hewish e i suoi collaboratori dell'Università di Cambridge rilevarono, per caso, trasmissioni radio nei cieli che non assomigliavano affatto a quelle che erano state rilevate fino ad allora. Arrivarono su impulsi molto regolari a intervalli di solo 1 1/3 secondi. Per l'esattezza, a intervalli di 1, 33730109 secondi. La sorgente di emissione era chiamata "stella pulsante" o "pulsar" in abbreviazione (stella pulsante in inglese).

Un numero abbastanza grande di tali pulsar è stato scoperto nei prossimi due anni e il lettore si chiederà sicuramente perché non sono state scoperte prima. Il caso è che un impulso irradia molta energia in ciascun impulso, ma questi impulsi sono così brevi che in media l'intensità delle onde radio è molto bassa, passando inosservata. Inoltre, gli astronomi presumevano che le fonti radio emettessero energia a un livello costante e non prestassero attenzione agli impulsi intermittenti.

Una delle pulsar più veloci è stata quella trovata nella nebulosa del granchio, essendo stata trovata per irradiarsi nell'area visibile dello spettro elettromagnetico. Si è spento e acceso in perfetta sincronizzazione con gli impulsi radio. Sebbene fosse stato osservato molte volte, fino a quel momento era passato attraverso una stella normale. Nessuno ha mai pensato di guardarlo con un dispositivo di rilevazione abbastanza delicato da mostrare che gli faceva l'occhiolino trenta volte al secondo. Con pulsazioni così rapide, la luce sembrava costante, sia per l'occhio umano che per gli strumenti ordinari.

Ma cos'è una pulsar? Se un oggetto emette energia a intervalli periodici, sta sperimentando qualche fenomeno fisico a tali intervalli. Può essere, ad esempio, un corpo che si sta espandendo e contraendo e che emette un impulso di energia in ogni contrazione. Oppure potrebbe ruotare attorno al suo asse o attorno a un altro corpo ed emettere un impulso di energia in ogni rotazione o rivoluzione.

La difficoltà era che la frequenza del polso era molto rapida, da un impulso ogni quattro secondi, a uno ogni 1/30 di secondo. La pulsar doveva essere un corpo molto caldo, altrimenti non poteva emettere così tanta energia; e, inoltre, doveva essere un corpo molto piccolo, perché altrimenti non avrei potuto fare nulla con quella velocità incredibile.

I più piccoli corpi caldi che gli scienziati avevano osservato erano stelle bianche nane. Questi possono avere la massa del nostro sole, sono più caldi o più caldi di lui, eppure non sono più grandi della Terra. È possibile che questi nani bianchi abbiano prodotto impulsi quando si espandono, si contraggono o ruotano? O erano due nani bianchi che si giravano l'uno attorno all'altro? Ma per molti giri che gli astronomi hanno dato al problema, non sono riusciti a capire che le nane bianche si sono mosse abbastanza velocemente.

Per quanto riguarda gli oggetti ancora più piccoli, gli astronomi avevano teoricamente previsto la possibilità che una stella si contraesse brutalmente sotto l'attrazione della gravità, schiacciando i nuclei atomici l'uno contro l'altro. Gli elettroni e i protoni interagirebbero e formerebbero neutroni e la stella diventerebbe una specie di gelatina di neutroni. Una "stella di neutroni" come questa potrebbe avere la stessa massa del Sole e misurare solo dieci miglia di diametro.

Ora, una stella di neutroni non era mai stata osservata, ed essendo così piccola che si temeva che, anche se esistessero, non erano rilevabili.

Tuttavia, un corpo così piccolo potrebbe ruotare abbastanza velocemente da produrre gli impulsi. In determinate condizioni gli elettroni potevano sfuggire solo in determinati punti della superficie. Girando la stella di neutroni, gli elettroni verrebbero lanciati come acqua da uno spruzzatore; ad ogni giro ci sarebbe stato un momento in cui il getto puntava in direzione della Terra, inviandoci onde radio e luce visibile.

Thomas Gold, della Cornell University, pensava che, in quel caso, la stella di neutroni avrebbe perso energia e le pulsazioni sarebbero state spaziate sempre più, il che si è rivelato vero. Oggi sembra molto probabile che le pulsar siano quelle stelle di neutroni che gli astronomi ritenevano inosservabili.

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