Ecco cos’è una pulsar: uno studio di 50 anni fa diventa una scoperta rivoluzionaria

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Nel novembre di 50 anni fa un piccolo gruppo di astronomi ha fatto una scoperta cosmica rivoluzionaria, spiegando un fenomeno che inizialmente pensavano provenisse da una civiltà aliena intelligente. Nel novembre del 1967, Jocelyn Bell (ora Dama Jocelyn Bell Burnell), una studentessa laureata all’Università di Cambridge in Inghilterra, ha realizzato quello che si sarebbe rivelato il primo rilevamento di una pulsar – una palla di materiale incredibilmente denso che si forma quando una stella massiva collassa su se stessa.

Nel tempo trascorso dalla scoperta delle pulsar, tali oggetti hanno fornito informazioni sul ciclo di vita di stelle e degli stati estremi di materia, e hanno fornito prove che sostengono la teoria gravitazionale di Albert Einstein. Al momento sono in corso tentativi per utilizzare le pulsar per rilevare le onde gravitazionali o le increspature nella struttura dell’universo, e un altro tentativo per usare le pulsar come parte di un sistema di navigazione spaziale.

Le pulsar ruotano rapidamente, mentre simultaneamente irradiano nella direzione opposta fasci di onde radio nello spazio. L’organizzazione è simile a un faro che gira su e giù intorno ad un asse e irradia due fasci di luce da un secondo asse. Per le navi nell’acqua, i fasci fissi somigliano a una luce che pulsa a intermittenza. Lo stesso vale per le pulsar; se uno dei fasci si muove sulla Terra, agli astronomi sembra che l’oggetto lampeggia o pulsa.

Bell Burnell stava studiando gli oggetti utilizzando un radiotelescopio che ha contribuito a costruire presso il Mullard Radio Astronomy Observatory, fuori Cambridge, sotto la supervisione del suo tutor, Antony Hewish, che ha progettato lo strumento. Il telescopio aveva lo scopo di aiutare a studiare il cosmo radio utilizzando una tecnica chiamata scintillazione interplanetaria. Hewish intendeva usare questo metodo su oggetti chiamati quasar, o centri incredibilmente luminosi di galassie massive, illuminate da materiale che vortica intorno a enormi buchi neri. I quasar variano in luminosità e Hewish pensava che la tecnica della scintillazione interplanetaria fosse appropriata per identificare quei cambiamenti.

“Guardavamo molto oltre quello che poteva essere visto con telescopi ottici. Ci sentivamo molto privilegiati in realtà. Era come aprire una nuova finestra sull’universo ed essere i primi a dare un’occhiata e vedere cosa c’era lì fuori”, ha detto Hewish alla BBC della radioastronomia che lui e i suoi colleghi stavano facendo in quel momento. Bell Burnell era responsabile della gestione del telescopio e dell’analisi dei dati, secondo un articolo che lei aveva scritto negli anni ‘70 per la rivista Cosmic Search Magazine. Usando questa tecnica, Bell Burnell ha rilevato un oggetto che sembrava scintillare ogni 1.3 secondi; questo schema si ripeteva per giorni e giorni. L’oggetto non aveva il profilo di un quasar. Il segnale era in conflitto con la natura generalmente caotica della maggior parte dei fenomeni cosmici, i ricercatori avrebbero spiegato in seguito. Inoltre, la luce era di una frequenza radio molto specifica, sebbene la maggior parte delle sorgenti naturali di solito irradia su una gamma più ampia.

Per queste ragioni, Bell Burnell, Hewish e altri membri del dipartimento di astronomia dovettero riconoscere che avrebbero potuto trovare un segnale creato artificialmente, qualcosa emesso da una specie intelligente. Burnell ha anche classificato la prima pulsar LGM1, che stava per “piccoli uomini verdi 1”.

pulsarUna seconda scoperta

In seguito, Bell Burnell avrebbe riferito che Hewish aveva indetto una riunione senza di lei, in cui lui aveva discusso con gli altri membri del dipartimento su come gestire la presentazione dei loro risultati nel mondo. Mentre i loro colleghi scienziati potevano praticare moderazione e scetticismo, era probabile che il possibile rilevamento di una civiltà aliena intelligente potesse creare caos tra il pubblico, hanno detto gli scienziati. La stampa molto probabilmente avrebbe fatto scoppiare la storia in modo spropositato. Secondo Hewish, una persona ha anche suggerito (forse scherzando solo in parte) di bruciare i loro dati e dimenticare tutta la storia.

Anni dopo, Burnell scrisse che era piuttosto infastidita dall’apparire dello strano segnale per un’altra ragione. Come studentessa laureata, stava cercando di concludere la sua tesi prima che finissero i fondi, ma il lavoro sulla pulsar la stava allontanando dal suo obiettivo primario. “Sto cercando di ottenere un dottorato di ricerca con una nuova tecnica, e alcuni sciocchi piccoli uomini verdi hanno dovuto scegliere la mia antenna e la mia frequenza per comunicare con noi”, ha scritto nell’articolo per Cosmic Search Magazine.

Ma poi Burnell ha risolto il problema. Ritornò su alcuni dati radio e trovò quello che somigliava ad un segnale simile, che si ripeteva con regolarità, proveniente da una parte totalmente differente della galassia. Quel secondo segnale indicava che si trattava di una famiglia di oggetti, piuttosto che di una singola civiltà che cercava di stabilire un contatto. “Doveva essere un nuovo tipo di stella, mai visto prima. E questo ha spianato la strada alla pubblicazione”, ha detto Bell Burnell in un documentario BBC del 2010.

Nel 1974, il Premio Nobel per la fisica fu assegnato a Hewish, insieme al radioastronomo Martin Ryle, “per la loro ricerca pionieristica nell’astrofisica radiofonica: Ryle per le sue osservazioni e invenzioni, in particolare per la tecnica di sintesi dell’apertura, e Hewish per il suo ruolo decisivo nella scoperta delle pulsar”. L’omissione del nome di Bell Burnell come collaboratrice alla scoperta delle pulsar ha suscitato polemiche tra gli scienziati e i membri del pubblico, sebbene Bell Burnell non abbia mai contestato pubblicamente la decisione del comitato Nobel.

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