La pulsar record denominata NGC 5907 ULX si trova nella galassia a spirale NGC 5907. L’immagine mostra l’emissione nei raggi X (in blu) individuata dai telescopi spaziali XMM-Newton dell’ESA e Chandra della NASA sovrapposta alle osservazioni nella banda visibile della Sloan Digital Sky Survey. Crediti: ESA/XMM-Newton, NASA/Chandra & Sloan
Ngc 5907 Ulx è la più estrema tra le pulsar X finora conosciute. È infatti la più distante e la più luminosa tra quelle a noi note. A scoprire questo potentissimo faro cosmico, una stella di neutroni fortemente magnetizzata, che compie una rotazione completa attorno al proprio asse in appena 1,13 secondi mentre accresce materia da una stella compagna, è stato un team internazionale di ricercatori, coordinati da GianLuca Israel dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) a Roma grazie ai dati ottenuti dagli osservatori spaziali Xmm-Newton dell’Esa e Nustar della Nasa, questi ultimi raccolti ed elaborati dal Centro Ssdc dell’Agenzia spaziale italiana.
«La radiazione di Ngc 5907 Ulx ha impiegato 50 milioni di anni luce per arrivare da una remota galassia fino alla Terra» dice Israel, primo autore dello studio pubblicato su Science. «Quando le pulsazioni rivelate dalle missioni Xmm-Newton e Nustar sono partite dalla superficie della pulsar, sulla Terra i dinosauri erano spariti da poco e gli esseri umani ancora non erano apparsi». Ma oltre che estremamente distante, questa pulsar è la più brillante mai osservata. In un secondo infatti emette la stessa quantità di energia rilasciata dal Sole in tre anni e mezzo.
Un’altra informazione che emerge dallo studio, che abbraccia un arco temporale di 11 anni di osservazioni, è che il periodo della pulsar in questo arco di tempo è diminuito di 300 millesimi di secondo, passando da 1,43 secondi nel 2003 a 1,13 secondi nel 2014. «Di per sé questa variazione appare assai piccola, ma è in realtà enorme dal punto di vista percentuale» prosegue Israel. «La stessa accelerazione applicata alla Terra equivarrebbe all’accorciamento della durata del giorno di ben 5 ore in 11 anni. Una enormità. Quello che abbiamo ricavato è il valore più estremo del tasso di variazione del periodo per una pulsar X che sia mai stato osservato, a testimonianza dell’enorme ritmo di accrescimento di materia che è presente nel sistema binario che ospita questo oggetto celeste».
Per molto tempo si è pensato che il modo più naturale per spiegare l’enorme energia rilasciata dalle sorgenti X ultraluminose fosse di invocare la presenza di buchi neri massicci, con masse tra cento e mille volte quella del nostro Sole: questo perché più è grande l’oggetto, maggiore è la massima luminosità che può raggiungere. Tuttavia, la scoperta di un segnale coerente implica che l’oggetto non può essere un buco nero massiccio, ma una stella di neutroni con una massa di appena una volta e mezza – o poco più – quella del Sole.
Secondo i modelli teorici sviluppati sino oggi per spiegare l’accrescimento, questa pulsar sta emettendo una quantità di energia mille volte maggiore di quella massima attesa per oggetti con una massa comparabile a quella del Sole e non dovrebbe emettere alcun segnale. È quindi necessario rivedere questi modelli. «La nostra idea è che il campo magnetico in prossimità della superficie della stella di neutroni possa assumere una configurazione più complessa di quella considerata sino ad adesso dai modelli e che sia in grado di assicurare una emissione elevata e di permettere altresì che la materia possa continuare ad accrescere» conclude Israel.
Lo studio riguardante Ngc 5907 Ulx è parte di un progetto più ampio, noto come EXTraS (acronimo di Exploring the X-ray Transient and variable Sky), guidato da Andrea De Luca dell’Inaf di Milano, finanziato dall’Unione Europea e finalizzato allo studio di diversi aspetti di variabilità delle sorgenti X, più di mezzo milione, incluse nel catalogo del satellite Xmm-Newton.
Guarda il servizio su INAF TV:
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous x-ray source in NGC 5907 di GianLuca Israel, Andrea Belfiore, Luigi Stella, Paolo Esposito, Piergiorgio Casella, Andrea De Luca, Martino Marelli, Alessandro Papitto, Matteo Perri, Simonetta Puccetti, Guillermo A. Rodríguez Castillo, David Salvetti, Andrea Tiengo, Luca Zampieri, Daniele D’Agostino, Jochen Greiner, Frank Haberl, Giovanni Novara, Ruben Salvaterra, Roberto Turolla, Mike Watson, Joern Wilms, Anna Wolter