Una pulsar a rotazione rapida che si nutre di una stella compagna vicina è stata scoperta a 3mila anni luce dalla Terra, in un raro tipo di sistema cannibale noto come sistema binario “vedova nera”.
Nella galassia della Via Lattea sono attualmente note circa due dozzine di binarie vedova nera. Tipicamente presentano una pulsar, che è una stella di neutroni rotante, ciò che resta di una stella massiccia che è esplosa in una supernova, che ruba materia da una stella compagna. Quando la materia in caduta si accumula sulla superficie della pulsar, si scatena un fiume di raggi X e raggi gamma, che erode e distrugge ulteriormente la compagna.
Il sistema binario vedova nera appena scoperto, designato ZTF J1406+1222 (i numeri si riferiscono alle sue coordinate nel cielo), è il binario vedova nera più stretto conosciuto, con la pulsar e la compagna bloccati in una danza orbitale con un periodo di appena 62 minuti. C’è anche una terza stella nel sistema su un’orbita molto ampia di 10mila anni.
Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology, guidati da Kevin Burdge, hanno individuato ZTF J1406+1222 nei dati raccolti dalla Zwicky Transient Facility al Palomar Observatory in California. Quando la materia in accrescimento cade sulla pulsar, il momento angolare che fornisce fa ruotare la pulsar di un grado tale che inizia a farlo centinaia di volte al secondo. Tali pulsar a rotazione rapida sono indicate come pulsar millisecondo.
Quando la pulsar gira, libera quantità crescenti di radiazioni che riscaldano il lato rivolto verso la stella compagna. Secondo il team di Burdge ciò crea una sostanziale differenza di luminosità tra i due emisferi della compagna, e mentre la stella compagna e la pulsar orbitano l’una intorno all’altra, si può vedere la stella illuminarsi e attenuarsi periodicamente mentre si vede prima il suo lato più luminoso rivolto verso la pulsar e poi il suo lato più freddo.
“Ho pensato, invece di cercare direttamente la pulsar, di provare a cercare la stella compagna,” ha detto Burdge. Il team ha prima utilizzato questo metodo per identificare alcuni sistemi binari vedova nera precedentemente noti. Quindi, dopo aver setacciato i dati raccolti dalla Zwicky Transient Facility, hanno identificato un nuovo oggetto che varia di luminosità di un fattore 13 ogni ora e che non sembrava correlato a nessun tipo di stella variabile precedentemente noto: si trattava di ZTF J1406+1222 e un ulteriore studio dei dati di archivio della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea ha rivelato la presenza della terza stella su un’orbita ampia.
Tuttavia, ZTF J1406+1222 non sembra essere un tipico sistema binario della vedova nera, poiché da esso non sono stati rilevati raggi X o raggi gamma. Il rilevamento di questa radiazione è necessario per confermare l’esistenza di materia in accrescimento. Di conseguenza, il sistema è considerato per ora solo un candidato.
“Tutto sembra indicare che si tratta di un binario vedova nera – ha detto Burdge – ma ci sono alcune cose strane al riguardo, quindi è possibile che sia qualcosa di completamente nuovo“.
Gli astronomi ritengono che la maggior parte dei sistemi binari della vedova nera si formino all’interno di ammassi globulari. Se tali ammassi vagano troppo vicino al centro della nostra galassia, la Via Lattea, le maree gravitazionali provenienti dal buco nero supermassiccio possono lacerare gli ammassi e disperdere le loro stelle in tutta la galassia.
“È uno scenario di nascita complicato,” ha dichiarato Burdge. “Probabilmente questo sistema ha fluttuato nella Via Lattea per più tempo di quanto non ci sia stato il Sole“.
La scoperta è stata pubblicata su Nature.
