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Saluti dalle Pulsar......

Post n°3114 pubblicato il 18 Giugno 2020 da blogtecaolivelli

Fonte: Wikipedia

Pulsar

Immagine ai raggi X della Pulsar delle Vele.

Una pulsar, nome che stava originariamente per

 sorgente radio pulsante, è una stella di neutroni.

Nelle prime fasi della sua formazione, in cui ruota

molto velocemente, la sua radiazione elettromagnetica

 in coni ristretti è osservata come impulsi emessi ad

intervalli estremamente regolari.

Nel caso di pulsar ordinarie, la loro massa è comparabile

a quella del Sole, ma è compressa in un raggio di una

decina di chilometri, quindi la loro densità è enorme.

Il fascio di onde radio emesso dalla stella è causato

dall'azione combinata del campo magnetico e della

 rotazione.

Le pulsar si formano quando una stella esplode come

 supernova II, mentre le sue regioni interne collassano

in una stella di neutroni congelando ed ingigantendo il

campo magnetico originario.

La velocità di rotazione alla superficie di una pulsar è variabile

e dipende dal numero di rotazioni al secondo sul proprio asse

e dal suo raggio.

Nel caso di pulsar con emissioni a frequenze del kHz, la velocità

superficiale può arrivare ad essere una frazione significativa

della velocità della luce, a velocità di 70.000 km/s.

Storia

Chart Showing Radio Signal of First Identified Pulsar.jpg

Le pulsar furono scoperte da Jocelyn Bell sotto la direzione

di Antony Hewish nel 1967, mentre stavano usando un array

radio per studiare la scintillazione delle quasar.

Trovarono invece un segnale molto regolare, consistente di

un impulso di radiazione ogni pochi secondi.

L'origine terrestre del segnale fu esclusa, perché il tempo che

l'oggetto impiegava ad apparire era in sincronia con il giorno

siderale invece che con il giorno solare e la potenza emessa

era di ordini di grandezza superiore a quella producibile

artificialmente.

La scoperta fu premiata con un Nobel nel 1974 che fu però

assegnato scorrettamente al solo Hewish.

Bell riceverà 44 anni dopo lo Special Breakthrough Prize con

un premio in denaro di 3 milioni di dollari.

Il nome originale dell'oggetto fu "LGM" (Little Green Men,

 piccoli omini verdi) perché qualcuno scherzò sul fatto che,

essendo così regolari, potessero essere segnali trasmessi

da una qualche forma di vita extraterrestre.

Dopo molte speculazioni, una spiegazione più prosaica fu

trovata in una stella di neutroni, un oggetto fino ad allora

solo ipotizzato.

Negli anni 1970-1980, fu scoperta una nuova categoria di

pulsar: le pulsar superveloci, o pulsar millisecondo che,

come indica il loro nome, hanno un periodo di pochi

 millisecondi invece che di secondi o più e risultano essere

molto antiche, frutto di un processo evolutivo lungo.

Nel 2004 viene individuata la prima "pulsar doppia" ovvero

due stelle pulsar che orbitano una attorno all'altra, in un 

sistema binario.

La scoperta è opera di un gruppo di ricercatori internazionali,

a cui partecipano anche italiani. In quest'ultimo caso, la

grandissima precisione degli impulsi ha permesso agli astronomi

di calcolare la perdita di energia orbitale del sistema, si

pensa dovuta all'emissione di onde gravitazionali.

L'esatto ammontare di questa perdita di energia è in buon

accordo con le equazioni della Relatività generale di Einstein.

TeoriaFile:Pulsar anim.ogvAnimazione di una Pulsar

 

Il modello di pulsar generalmente accettato, e raramente

messo in discussione, è quello del rotatore obliquo.

Spiega le osservazioni con un fascio di radiazioni che punta

nella nostra direzione una volta per ogni rotazione della

stella di neutroni.

L'origine del fascio rotante è legato al disallineamento tra

l'asse di rotazione e l'asse del campo magnetico della pulsar,

analogamente a quanto si osserva sulla Terra.

Il fascio è emesso dai poli magnetici della pulsar, che

possono essere separati dai poli di rotazione di un angolo

anche ampio.

Questo angolo rende il comportamento dei fasci simile a

quello di un faro.

La sorgente di energia dei fasci è l'energia rotazionale della

stella di neutroni, la quale rallenta lentamente la propria

rotazione per alimentare i fasci.

Le pulsar millisecondo sono state probabilmente accelerate

dal momento angolare posseduto da materia esterna caduta

su di esse, proveniente da una vicina stella compagna in un

 sistema binario mediante il meccanismo del trasferimento di

massa.

Anche le pulsar millisecondo, però, rallentano costantemente

la propria rotazione.

L'osservazione di glitch è di interesse per lo studio dello stato

della materia nelle stelle di neutroni.

Un glitch è un improvviso aumento della velocità di rotazione

(che viene osservato come un'improvvisa riduzione dell'intervallo

tra gli impulsi).

Per lungo tempo si è creduto che tali glitch derivassero

da "stellemoti" dovuti ad aggiustamenti della crosta superficiale

della stella di neutroni.

Oggi esistono anche modelli alternativi, che spiegano i glitch

come improvvisi fenomeni di superconduttività dell'interno

della stella.

La causa esatta dei glitch non è al momento conosciuta.

Nel 2003, le osservazioni della pulsar della Nebulosa del Granchio

 ha rivelato "sotto-impulsi", sovrapposti al segnale principale,

con una durata di pochi nanosecondi.

Si pensa che impulsi così stretti possano essere emessi da

regioni della superficie della pulsar con un diametro massimo

di 60 centimetri, rendendo queste regioni le più piccole strutture

mai misurate all'esterno del Sistema Solare.

Importanza

La scoperta delle pulsar ha confermato l'esistenza di stati della

materia prima solo ipotizzati, appunto la stella di neutroni, e

impossibile da riprodurre in laboratorio a causa delle alte

energie necessarie, gravitazionali e non.

Questo tipo di oggetto è l'unico in cui è possibile osservare il

comportamento della materia a densità nucleari, anche se solo

indirettamente.

Inoltre, le pulsar millisecondo hanno consentito un nuovo test

della relatività generale in condizioni di forti campi gravitazionali.

Grazie alle pulsar, è stata possibile la scoperta del primo pianeta

extrasolare, e successivamente di altri 10.

Sono in corso studi per verificare la fattibilità di utilizzare le pulsar

millisecondo per determinare con precisione la posizione di un

oggetto che si muove a migliaia di chilometri all'ora nello spazio

profondo ed utilizzarle in futuro per missioni spaziali robotiche.

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