Gli astronomi hanno fatto nuove scoperte sulla pulsar PSR J0024-7204O, conosciuta come 47 Tuc O. Situata nell'ammasso globulare 47 Tucanae, questa “vedova nera” è stata oggetto di interesse scientifico a causa delle sue eclissi radio.
Riportato in un articolo recentemente reso disponibile sul server preprint arXiv.orgla nuova ricerca, guidata da Federico Abbate, dell'Osservatorio di Cagliari, in Italia, può aiutare a comprendere meglio la natura e il comportamento di questo corpo celeste.
Le pulsar millisecondo (MSP) sono stelle di neutroni che ruotano estremamente velocemente, con periodi di rotazione inferiori a 30 millisecondi. Si ritiene che si formino in sistemi binari, dove la stella inizialmente più massiccia si trasforma in una stella di neutroni e viene successivamente “accesa” a causa dell'accrescimento di materia dalla stella secondaria.
Tra queste pulsar esiste una categoria chiamata “spider pulsar”, caratterizzata da stelle compagne semi-degeneri. Se la compagna ha una massa molto bassa (meno di 0,1 masse solari), la pulsar viene classificata come “vedova nera”; se il compagno è più pesante è considerato un ragno “redback”.
Il team svela il meccanismo che causa le eclissi sulla pulsar della vedova nera
PSR J0024−7204O, in questo caso, è una “vedova nera” con un periodo di rotazione di 2,64 millisecondi e un periodo orbitale di 3,26 ore. Precedenti osservazioni avevano già rilevato eclissi nelle pulsazioni radio di questa pulsar.
Per indagare ulteriormente, Abbate e il suo team hanno utilizzato il telescopio MeerKAT, un radiotelescopio composto da 64 antenne nel Parco Nazionale Meerkat, nel Capo Settentrionale del Sud Africa. Hanno osservato la pulsar nella banda UHF (544-1.088 MHz) per 17 ore , coprendo sei orbite contigue e cinque eclissi complete.
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L'indagine ha rivelato variazioni significative nella misurazione della dispersione di PSR J0024−7204O tra diverse eclissi, specialmente durante le fasi di ingresso e di uscita. Ciò indica una maggiore densità di gas nella regione dell'eclissi rispetto alle fasi orbitali circostanti. Inoltre, è stata identificata una forte diffusione nel tempo che segue un andamento simile alla misurazione della dispersione, suggerendo che questo è il meccanismo dominante che causa le eclissi, almeno in prossimità delle regioni di ingresso e di uscita.
Un'altra scoperta importante dello studio è stata il notevole calo della polarizzazione della pulsar durante le fasi di transizione di entrata e di uscita. Questo fenomeno, insieme ad un piccolo aumento nella misurazione della rotazione, suggerisce la presenza di un campo magnetico di circa 2,0 mG.
I ricercatori hanno concluso che la durata delle eclissi di PSR J0024−7204O è equivalente a quella di altre pulsar della “vedova nera”. Inoltre, la misurazione della massima dispersione in eccesso osservata è paragonabile a quella di altre pulsar ad eclisse in intervalli di frequenza simili.
Questi risultati forniscono una visione più approfondita dei meccanismi che causano le eclissi nelle pulsar della “vedova nera” ed evidenziano l’importanza di MeerKAT per le osservazioni astrofisiche di alta precisione.