Pulsar ancora attivi contro ogni previsione
Immaginate una stella così densa che un cucchiaino del suo materiale peserebbe quanto l’Everest. Aggiungete una rotazione di centinaia di volte al secondo e fasci di onde radio che attraversano il cosmo: sono i pulsar, resti ultra-densi di stelle massicce collassate. Secondo la fisica attuale, questi oggetti dovrebbero smettere di emettere segnali quando rallentano oltre un certo limite, noto come “linea della morte”. Eppure, alcuni pulsar continuano a pulsare ben oltre quel confine teorico.
Tra i casi più sorprendenti ci sono PSR J0250+5854 e PSR J2144-3933, due pulsar che secondo i modelli esistenti dovrebbero essere “morti”, ma che invece mostrano ancora attività radio. Per anni, gli scienziati non sono riusciti a spiegare come questi oggetti riescano a sfidare le leggi della fisica conosciute.
La risposta? Minuscole montagne
Un nuovo studio condotto da Zi-Hao Xu dell’Università di Pechino propone una spiegazione tanto semplice quanto rivoluzionaria: minuscole irregolarità sulla superficie dei pulsar, vere e proprie “montagne” alte solo un centimetro. Su una stella di neutroni, dove la gravità è cento miliardi di volte superiore a quella terrestre, anche un rilievo così piccolo può avere conseguenze macroscopiche.
Grazie a sofisticati modelli al computer, il team ha scoperto che questi rilievi amplificano notevolmente il campo elettrico locale. Ciò rende più facile per il pulsar accelerare particelle e generare le scariche di elettroni e positroni responsabili dell’emissione radio. L’effetto è simile a quello di una lente d’ingrandimento che concentra la luce solare in un unico punto: la superficie curva della montagna focalizza il campo elettrico, rendendolo molto più potente.
Rinascita dei pulsar “morti” e indizi sulla materia esotica
Questo fenomeno di amplificazione potrebbe ridurre della metà – o anche di più – la soglia energetica necessaria per l’emissione radio, permettendo così ai pulsar “morti” di tornare attivi. Ma c’è di più: queste minuscole montagne potrebbero fornire indizi preziosi sulla composizione delle stelle di neutroni, uno dei più grandi enigmi della fisica moderna.
Secondo i ricercatori, per sopravvivere a un ambiente così estremo, la superficie della stella dovrebbe essere fatta di una forma esotica di materia: la cosiddetta “strangeon matter”, composta da quark legati dalla forza nucleare forte anziché da quella elettromagnetica. Questo tipo di materia avrebbe un’energia di legame milioni di volte superiore rispetto a quella della materia ordinaria, sufficiente a preservare rilievi anche minimi.
Osservazioni future e il ruolo della Cina
La ricerca apre nuove prospettive per lo studio delle stelle di neutroni e per la verifica di teorie fondamentali della fisica. Se le montagne di superficie sono comuni, sarà possibile rilevarne l’influenza attraverso osservazioni dettagliate dei segnali pulsanti. Il nuovo radiotelescopio cinese FAST, ad esempio, potrebbe essere in grado di identificare queste minuscole irregolarità grazie all’altissima precisione delle sue misurazioni.
La Via Lattea è più disordinata di quanto pensassimo
Nel frattempo, un altro studio rivoluziona la nostra comprensione della struttura della Via Lattea. Gli astronomi Sukanya Chakrabarti (Università dell’Alabama) e Peter Craig (Università Statale del Michigan) hanno mappato con maggiore precisione il disco esterno della nostra galassia, utilizzando la posizione delle stelle più giovani.
Servendosi dei dati del satellite GAIA dell’Agenzia Spaziale Europea, che ha misurato distanza, posizione e movimento di quasi due miliardi di stelle, i ricercatori hanno potuto stimare con precisione la distribuzione del gas di idrogeno (HI) nella periferia galattica. Un parametro cruciale, dato che la distanza è essenziale per mappare con esattezza la struttura del gas.
Nuove strutture e implicazioni per l’astronomia
La mappa ottenuta ha rivelato che la Via Lattea è molto più irregolare del previsto, con nuvole di gas “flocculente” simili a ciuffi, che contrastano con l’immagine ordinata dei bracci a spirale. Questa scoperta ha importanti implicazioni: sapere dove si trova il gas consente di comprendere meglio la formazione stellare, la distribuzione di sorgenti di raggi X e persino la diffusione della radiazione gamma prodotta nell’interazione tra particelle.
In conclusione, queste due ricerche, apparentemente distanti, ci offrono una visione più profonda e sorprendente dell’Universo. Dai rilievi millimetrici dei pulsar ai ciuffi gassosi della Via Lattea, l’Universo continua a sfidare le nostre aspettative e ad ampliare i confini della conoscenza scientifica.