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16 Luglio 2022
9:21

Scoperta una stella con un campo magnetico mostruoso: sprigiona 1,6 miliardi di Tesla

Grazie allo strumento HXMT è stato identificato l’oggetto con il più potente campo magnetico mai osservato. Si tratta della pulsar Swift J0243.6+6124.
A cura di Andrea Centini
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Credit: NASA
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Nel cuore della nostra galassia, la Via Lattea, è stata scoperta una peculiare stella con il più potente campo magnetico mai individuato dagli astrofisici. Questa pulsar, una stella di neutroni estremamente densa e in rapidissima rotazione, sprigiona infatti una forza magnetica che annichilisce qualunque altro oggetto mai osservato: è pari a ben 1,6 miliardi di Tesla. Il Tesla, così chiamato in onore del celebre fisico e ingegnere elettrico croato Nikola Tesla, è un'unità di misura (molto grande) del Sistema Internazionale che definisce la densità di un campo magnetico. Il campo magnetico record di Swift J0243.6+6124, questo il nome della stella, è superiore di 600 milioni di Tesla rispetto alle pulsar GRO J1008-57 e 1A 0535+262, detentrici dei precedenti primati.

Per fare qualche paragone con i campi magnetici con cui abbiamo a che fare, quello della “bellissima” calamita da frigo acquistata durante l'ultima vacanza è pari a 0,001 Tesla. Quello della Terra all'equatore, come specificato in un documento dell'Università Tuft, ha un'intensità pari a 0,0000305 Tesla, mentre ai poli è circa il doppio di questo valore. Le più potenti macchine per la risonanza magnetica funzionale (MRI) presenti negli ospedali hanno 3 Tesla, mentre alcuni ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo sono riusciti a raggiungere sperimentalmente i 1.200 Tesla in laboratorio, ma mantenuti solo per 100 microsecondi. Ciò rende bene l'idea della straordinarietà del valore osservato per Swift J0243.6+6124. Le pulsar standard, del resto, hanno una densità inimmaginabile (immaginate la massa del Sole stipata in una decina di chilometri) e ruotano a velocità estreme; questa combinazione, oltre a generare campi magnetici incredibili, permette loro di “pulsare” con impulsi di radiazione elettromagnetica, emessi a intervalli molto regolari.

A descrivere il campo magnetico record della pulsar è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Istituto di fisica delle alte energie dell'Accademia cinese delle scienze, che hanno collaborato con i colleghi dell'Istituto per l'Astronomia e l'Astrofisica dell'Università Sun Yat-Sen, del Centro Keplero per l'Astrofisica e la Fisica delle Particelle dell'Università Eberhard Karls (Germania), del Dipartimento di Astronomia dell'Università di Tsinghua e di altri centri di ricerca. Gli scienziati, coordinati dal professor Ling-Da Kong, ricercatore presso l'Accademia cinese delle scienze, sono riusciti a misurare la forza magnetica della pulsar grazie allo strumento Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT) o Insight, lanciato nel mese di giugno del 2017. Questo osservatorio specializzato nei raggi X è in grado di analizzare pulsar, magnetar, buchi neri, stelle di neutroni, nuclei galattici attivi e altri oggetti celesti sulla base delle loro emissioni di raggi X e raggi gamma. La pulsar Swift J0243.6+6124 era già nota ai ricercatori per via del fatto che si tratta dell'unica sorgente di raggi X della Via Lattea che rientra nell'elenco dei cosiddetti oggetti “ultraluminosi”.

Riuscire a misurare il campo magnetico di oggetti distanti migliaia di anni luce è un'impresa molto complessa, ma grazie alla sensibilità dell'HXMT e a un'esplosione di elettroni verificatasi dopo il lancio sulla stella, attraverso un fenomeno chiamato “cyclotron resonance scattering features (CRSF)” i ricercatori sono riusciti a determinare l'intensità di 1,6 miliardi di Tesla. Non è escluso che in futuro possano essere identificati oggetti anche più estremi di Swift J0243.6+6124. I dettagli della ricerca “Insight-HXMT Discovery of the Highest-energy CRSF from the First Galactic Ultraluminous X-Ray Pulsar Swift J0243.6+6124” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica The Astrophysical Journal Letters.

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