Che cos'è una Pulsar?

Una pulsar è una stella di neutroni in rapida rotazione che emette grandi quantità di radiazioni elettromagnetiche (luce, raggi X, onde radio, ecc.) E getti di particelle. Una stella di neutroni è ciò che rimane quando una stella 4 - 8 volte la massa del nostro sole brucia gran parte del suo combustibile ed esplode in una supernova. Gli strati esterni della stella sparano rapidamente verso l'esterno, mentre il nucleo stellare collassa su una sfera di circa 20 km di diametro. Alcune stelle di neutroni non ruotano molto rapidamente ma quelle che lo fanno sono note come pulsar .

I soli più massicci di 8 volte la massa del nostro sole collassano per formare buchi neri, che emettono pochissima radiazione perché la loro gravità è così profonda che nulla può sfuggire da esso. I soli meno di 4 volte la massa del nostro sole si trasformano in giganti rossi e poi nani bruni, senza crollare in una stella di neutroni. Ma quei soli che collassano in stelle di neutroni rilasciano un'enorme quantità di energia nel processo, a causa della pura energia della materia che collassa. A volte una piccola rotazione iniziale nel nucleo stellare si amplifica notevolmente man mano che il collasso segue, poiché un pattinatore su ghiaccio tende a girare più rapidamente e avvicinano le braccia verso se stessi.

I getti di particelle e la radiazione elettromagnetica emanano da due posizioni sulla stella di neutroni rotanti: i poli magnetici nord e sud. Poiché la gravità della stella di neutroni è così massiccia (migliaia di volte quella del sole), pochissima materia o luce fuoriesce da qualsiasi altra parte della pulsar. Poiché i poli magnetici sono leggermente disallineati con l'asse di rotazione, proprio come sulla Terra, osserviamo le pulsar come fonti di luce che si accendono e si spengono a una frequenza regolare, mentre i poli magnetici vengono fatti ruotare dalla rotazione della stella. Questo fenomeno fu osservato per la prima volta dal dottorando Jocelyn Bell Burnell alla fine del 1967.

Le pulsar producono campi magnetici circa un trilione di volte più intensi di quelli terrestri. Le pulsar in configurazioni binarie con stelle normali sono le più facilmente osservabili, poiché tutte le stelle di neutroni tendono a estrarre la materia dalle loro stelle compagne, dando luogo a un disco di accrescimento luminoso. Le pulsar che accumulano materia da una stella compagna tendono a ruotare ancora più rapidamente man mano che guadagnano massa. Le pulsar ruotano da qualche parte tra 10 e 1000 volte al secondo, con alcune varianti che ruotano ancora più rapidamente. Le velocità di rotazione di alcune pulsar sono così regolari che sono conosciute come gli orologi più precisi nell'universo. Tra gli oggetti cosmologici più esotici, le pulsar ci danno una finestra su un mondo bizzarro in cui i campi gravitazionali ed elettromagnetici ad alta intensità sono esposti a velocità relativistiche, testando così i limiti della nostra comprensione della fisica.