Riproduzione artistica di una pulsar millisecondo. Crediti: NASA/Goddard Space Flight Center/Dana Berry
Le pulsar millisecondo sono stelle di neutroni estremamente dense che nascono in seguito alla morte di una stella massiccia sotto forma di esplosione di supernova. Sono gli astri più piccoli e magnetizzati che si conoscano, motivo per il quale sono considerati dagli addetti ai lavori dei laboratori naturali, utili per studiare il comportamento della materia sotto campi gravitazionali e magnetici estremi. Ma non solo: sono anche le stelle a più rapida rotazione scoperte fino a oggi. Per via dell’accrescimento di materia da una stella compagna, riescono infatti a vorticare su sé stesse fino a centinaia di volte al secondo, caratteristica che le rende dei veri e propri fari cosmici.
Come partecipante di uno stage estivo svolto presso il Naval Research Laboratory (Nlr) nell’ambito del Naval Research Enterprise Internship Program, l’obiettivo di Amaris McCarver, giovane laureanda della Texas Tech University (Usa), era quello di scovare questi fari cosmici all’interno di densi ammassi stellari.
Per farlo, la stagista aveva a disposizione i dati d’archivio ottenuti dal Very large array Low-band Ionosphere and Transient Experiment (Vlite), un esperimento che, tramite l’utilizzo di una rete di antenne radio situate nel New Mexico (Usa), il Very large Array, consente ai ricercatori di monitorare il cielo a basse frequenze radio. Operativo dall’agosto del 2017, l’esperimento Vlite registra circa 6mila ore di dati all’anno e ha un archivio che copre circa il 98 per cento del cielo nord.
Spulciando attentamente tra questi dati, e precisamente tra quelli ottenuti dal luglio 2017 a luglio 2022, e servendosi di dati aggiuntivi di diverse survey radio a diverse frequenze, alla fine Amaris ce l’ha fatta: in uno spicchio di cielo contenente ammassi globulari privi di pulsar precedentemente note, trova dieci candidate trottole spaziali che ruotano al millisecondo, tra le quali ce n’è una che pulsar al millisecondo lo è sicuramente, Glimpse-C01A: la prima pulsar al millisecondo confermata presente all’interno dell’ammasso stellare Glimpse-C01. La conferma che si tratti proprio di una pulsar al millisecondo arriva dal National Radio Astronomy Observatory, grazie a tecniche di ricerca degli impulsi di recente sviluppo. La scoperta è descritta in uno studio pubblicato di recente su The Astrophysical Journal.
«È stato emozionante vedere un progetto di internato funzionare con così tanto successo», dice Amaris, che per la sua scoperta ha ricevuto il Robert S. Hyer Award dalla sezione texana dell’American Physical Society (Aps), un premio assegnato ogni anno a studenti che eccellono nella ricerca.
La studentessa Amaris McCarver con in mano la targa del Robert S. Hyer Research Award. Crediti: U.S. Naval Research Laboratory
La conferma di una nuova pulsar millisecondo dall’elenco dei candidati compilato da Amaris evidenzia non solo l’elevato potenziale di scoperta con i dati Vlite, ma soprattutto il ruolo chiave che gli stagisti come Amaris svolgono nella ricerca d’avanguardia.
«Questo tipo di scoperta scientifica è stata possibile solo grazie alla collaborazione tra Naval Research Laboratory e National Radio Astronomy Observatory», sottolinea Tracy E. Clarke, astronoma del Naval Research Laboratory e co-autrice della pubblicazione. «Questa ricerca», aggiunge la scienziata, «sottolinea come sia possibile utilizzare misure di luminosità radio a diverse frequenze per trovare nuove pulsar in modo efficiente. Le survey del cielo disponibili, combinate con la mole di dati Vlite, fanno sì che queste misure siano essenzialmente sempre disponibili. Ciò apre le porte a una nuova era di ricerche di pulsar altamente disperse e accelerate».
McCarver è stata una dei sedici stagisti del Naval Research Enterprise Internship svolto presso Nlr. Nel gennaio 2024 ha presentato la sua ricerca al 243mo meeting dell’American Astronomical Society. Adesso, il suo prossimo obiettivo è la difesa della tesi di laurea in Fisica e Astronomia, dopo la quale intende proseguire gli studi in astronomia.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “A VLITE Search for Millisecond Pulsars in Globular Clusters: Discovery of a Pulsar in GLIMPSE-C01” di Amaris V. McCarver, Thomas J. Maccarone, Scott M. Ransom, Tracy E. Clarke, Simona Giacintucci, Wendy M. Peters, Emil Polisensky, Kristina Nyland, Tasha Gautam, Paulo C. C. Freire e Blagoy Rangelov.