Una neonata cosmica: ecco la magnetar di soli 240 anni

Una delle difficoltà con cui gli astronomi sono costretti a confrontarsi sono le distanze cosmiche e l’età degli oggetti osservati. La vita umana è troppo breve in relazione agli standard cosmici (spesso nell’ordine di miliardi di anni), per cui le scoperte scientifiche devono necessariamente tramandarsi tra scienziati di epoche differenti. Ora, l’osservatorio Swift Neil Gehrels della Nasa, ha individuato una stella di neutroni (Swift J1818.0-1607) di soli 240 anni che rappresenta un vero e proprio neonato cosmico.
L’oggetto, di cui è stata riportata la scoperta sulla rivista Astrophysical Journal Letters, è stato scoperto grazie ad una massiccia esplosione di raggi X.
Gli studi di monitoraggio condotti dall’osservatorio XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea (Esa) e dal telescopio NuSTAR della Nasa, guidato dal Caltech e gestito dal Jet Propulsion Laboratory (Jpl) dell’agenzia, hanno rivelato ulteriori caratteristiche fisiche della stella di neutroni, comprese quelle utilizzate per stimarne l’età.

Le stelle di neutroni rappresentano alcuni degli oggetti più densi dell’universo, seconde soltanto ai buchi neri. Un solo cucchiaino di materiale peserebbe sulla Terra 4 miliardi di tonnellate. Ed infatti l’oggetto scoperto racchiude il doppio della massa del nostro Sole in un volume più di un trilione di volte più piccolo.

Con un campo magnetico fino a 1.000 volte più forte di una tipica stella di neutroni — e circa 100 milioni di volte più forte dei più potenti magneti prodotti dall’uomo — Swift J1818.0-1607 appartiene a una classe speciale di oggetti chiamati magnetar, che sono gli oggetti più magnetici nell’universo.
A fronte di 3000 stelle di neutroni conosciute, sono catalogate solo 31 magnetar, inclusa la nuova arrivata; e poiché le loro proprietà fisiche non possono essere ricreate sulla Terra, le stelle di neutroni (comprese le magnetar) sono laboratori naturali per testare la nostra comprensione del mondo fisico.

Swift J1818.0-1607 si trova nella costellazione del Sagittario ed è relativamente vicina alla Terra, a soli circa 16.000 anni luce di distanza. (Poiché la luce impiega tempo per percorrere queste distanze cosmiche, stiamo vedendo la luce che la stella di neutroni ha emesso circa 16.000 anni fa, quando aveva circa 240 anni.)

La scoperta ha una valenza scientifica maggiore perché molto modelli suggeriscono che le proprietà fisiche i relativi cambiamenti cambiano con l’età, risultano più attive nelle prime fasi di vita.
Sebbene le stelle di neutroni abbiano una larghezza di circa 15-20 chilometri, possono emettere enormi esplosioni di luce alla pari di quelle di oggetti molto più grandi. Esplosioni così grandi da essere visibili in tutto l’universo conosciuto.
Gli eventi esplosivi variano nelle loro specifiche, ma di solito iniziano con un improvviso aumento della luminosità nel corso di giorni o settimane a cui segue un graduale declino nel corso di mesi o anni quando la magnetar torna alla sua normale luminosità.

Ecco perché gli astronomi devono agire in fretta se vogliono osservare il periodo di massima attività da uno di questi eventi.

Oltre ai raggi X, è noto che le magnetar rilasciano grandi esplosioni di raggi gamma, la più alta forma di energia di luce nell’universo. Possono anche emettere raggi costanti di onde radio, la forma di energia più bassa della luce nell’universo. (Le stelle di neutroni che emettono raggi radio di lunga durata sono chiamate radio pulsar; Swift J1818.0-1607 è una delle cinque magnetar conosciute che sono anche radio pulsar.

Il nuovo studio è stato condotto dall’italiano Paolo Esposito con la Scuola Universitaria Superiore (IUSS) di Pavia.