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Introduzione

Dalla Stazione Spaziale Internazionale è stata rilevata una esplosione di raggi X proveniente da un lampo termonucleare avvenuto sulla superficie dei resti di una stella esplosa. L’Esplosione, la più potente registrata sin ora, ha rilasciato in venti secondi una energia pari a quella emessa dal Sole in dieci giorni.

L’esplosione

Secondo quanto dichiarato, lo scoppio extra-luminoso è stato creato da un lampo termonucleare sulla superficie di una pulsar. La pulasr su cui sarebbe avvenuta tale esplosione è SAX J1808.4-3658, o J1808, ed il rilevamento è stato relaizzato il 20 agosto alle 22:04 EDT dal telescopio NASA Interior Composition Explorer, che si trova sulla stazione spaziale. L’ esplosione di raggi X più brillante mai osservata da NICER, ha rilasciato tanta energia in 20 secondi come il nostro sole in circa 10 giorni, secondo quanto riferito dalla NASA .

Credit : NASA Goddard

Questo scoppio è stato eccezionale“, ha dichiarato il ricercatore capo Peter Bult, astrofisico presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel Maryland. “Vediamo un cambiamento in due passaggi della luminosità, che riteniamo sia causato dall’espulsione di strati separati della superficie della pulsar e da altre caratteristiche che ci aiuteranno a decodificare la fisica di questi potenti eventi“.

Questo evento ultra-luminoso e da record è classificato come un lampo di raggi X di tipo I, che è il tipo più comune; è identificato da una luminosità che spesso aumenta rapidamente e diminuisce lentamente. Con questa osservazione di NICER, gli scienziati saranno in grado di migliorare la loro comprensione di questi fenomeni estremi e imparare di più su ciò che li provoca.

Cosa è una pulsar

La pulsar è una stella di neutroni dotata di un intensissimo campo magnetico. È un corpo celeste massiccio di piccole dimensioni – di ordine non superiore alla decina di chilometri – ma avente altissima densità e massa, generalmente compresa tra le 1,4 e le 3 masse solari. Dato il suo intenso campo magnetico, unito alla elevata velocità di rotazione, generano regolari impulsi di radiazione della durata di qualche millisecondo a qualche secondo che partono dai loro poli. 

SAX J1808.4-3658, o J1808

J1808, dista circa 11.000 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Sagittario, gira circa 401 volte al secondo. Fa parte di un sistema binario che include una nana bruna, un oggetto troppo grande per essere un pianeta e troppo piccolo per essere una stella. In sistemi binari come questo, si ha un trasferimento di massa dove la materia della compagna forma un disco di accrescimento attorno alla stella di neutroni, per poi cadere sulla stessa pulsar in lente spirali.

La stella di neutroni, quindi, accresce grazie al gas proveniente dalla compagna stellare che viene incanalato dal campo magnetico della stella di neutroni sui propri poli magnetici che producono due o più punti caldi. Attratta in un movimento lento, si accumula e viene “intrappolata” una quantità di eneregia smisurata che rende ancora più difficile il movimento del gas nel disco. Alla fine, questo gas inizia a cadare a spirale verso l’interno fino a giungere sulla superficie della pulsar. Temperature e pressioni estreme costringono i nuclei di idrogeno a fondersi e formare nuclei di elio – processo noto come fusione nucleare

“L’elio si deposita e crea uno strato tutto suo. Una volta che lo strato di elio è profondo pochi metri, le condizioni consentono ai nuclei di elio di fondersi nel carbonio. Quindi l’elio esplode e libera una palla di fuoco termonucleare su tutta la superficie della pulsar“, ha dichiarato a riguardo Zaven Arzoumanian di Goddard, vice investigatore principale per NICER.

L’andamento del fenomeno

Dopo l’inizio dell’eruzione, la luminosità dello scoppio si è stabilizzata per un secondo per poi aumentare di nuovo, ma questa volta più lentamente; ciò è quanto hanno rilevato i dati di NICER. Questo breve cambiamento di stallo e ritmo è stato causato da un accumulo di energia che ha fatto esplodere lo strato di idrogeno della pulsar nello spazio. 

Lo strato di elio dell’oggetto è stato successivamente espulso nello spazio, dopo che l’esplosione ha continuato a crescere. Dopo che lo strato di elio è esploso nello spazio, ha rapidamente superato l’idrogeno e poi si è riposizionato sulla pulsar. A seguito di questa esplosione selvaggia, la pulsar è diventata di nuovo più luminosa, ma gli scienziati non possono ancora spiegare questo fenomeno finale.

La ricerca con tutti i suoi dati sono stati pubblicati in un articolodel 23 ottobre in The Astrophysical Journal Letters