David Buckley, un astronomo del Sud Africa, ha raccontato a RIA Novosti della riscoperta della stella più sorprendente della Via Lattea, scoperta dagli scienziati sovietici negli anni '70 e rivelatasi essere un campo di battaglia per due "nane spaziali", una delle quali è una pulsar nana bianca unica.
“Quando abbiamo iniziato a osservare questo oggetto e abbiamo capito di cosa si trattava, i nostri colleghi del servizio stampa hanno immediatamente suggerito che il nostro articolo sulla sua scoperta si chiamasse Star Wars: Revenge of the Dwarf. Questo è un oggetto davvero unico che ha tutte le caratteristiche di una pulsar, ma non lo è. Molte persone ancora non credono che questo sistema abbia l'aspetto che noi immaginiamo , ha detto Buckley, che ha fatto una presentazione sulla scoperta di questo oggetto presso l'Istituto di Astronomia dell'Accademia Russa delle Scienze di Mosca.
Episodio 1: La minaccia fantasma
Come ha sottolineato l'astronomo sudafricano, questa stella è stata originariamente scoperta non dal suo team scientifico, ma da astronomi sovietici. Nel 1971 scoprirono un'insolita stella scintillante nella costellazione dello Scorpione e ne pubblicarono una descrizione sulla rivista Astronomical Circular.
Gli scienziati sovietici hanno monitorato le fluttuazioni della luminosità della stella e hanno ritenuto che fosse una delle stelle variabili abbastanza comuni del tipo Delta Shield, la cui luminosità cambia ogni poche ore a causa dell'espansione e della contrazione degli strati superficiali.
40 anni dopo, dice Buckley, questa stella ordinaria divenne improvvisamente uno degli oggetti più insoliti, interessanti e unici nella Via Lattea grazie a due circostanze virtualmente casuali.
Dapprima la stella fu notata da astronomi dilettanti, che notarono nella sua radiazione insolite pulsazioni periodiche che i loro predecessori sovietici non vedevano, e poi lo stesso Buckley iniziò a seguirla, controllando gli strumenti di uno dei radiotelescopi sudafricani di recente costruzione.
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“La scoperta delle straordinarie proprietà di questa stella è stata un prodotto di una coincidenza. La casualità e l'intuizione giocano un ruolo enorme nell'astronomia, sono uno dei modi principali per scoprire qualcosa di veramente interessante. Di norma, quando le persone scrivono domande per sovvenzioni e la costruzione di telescopi, fanno piani molto specifici per il futuro, ma di solito si scopre che le scoperte più interessanti e significative vengono fatte in queste strutture in modo completamente casuale e in un'area completamente diversa , continua l'astronomo.
Secondo Buckley, questo ruolo degli incidenti nella scienza è estremamente mal combinato con il fatto che “oggi, nel mondo in generale, e nella scienza in particolare, prosperano le persone che hanno mentalità simile ai contabili. Decidono in cosa spendere i soldi, quali benefici possono essere derivati da queste spese e quali risultati sperimentali dovrebbero essere ottenuti. Hanno bisogno di un risultato garantito, ma la scienza funziona in un modo completamente diverso: gli scienziati sono come i marinai che si recano in un oceano inesplorato alla ricerca di nuove terre e continenti.
Studiando l '"oceano spaziale" due anni fa, Buckley e i suoi colleghi britannici, Tom Marsh e Boris Gaensicke, hanno scoperto che l'AR di Scorpio rappresenta la nuovissima "Terra spaziale" che stavano cercando di trovare.
Come ha notato Buckley, le primissime osservazioni dei bagliori e dell'oscuramento della stella hanno mostrato che in realtà la sua luminosità non cambia ogni tre ore e mezza, come hanno mostrato le misurazioni degli scienziati sovietici, ma anche ogni due minuti. Allo stesso tempo, la luminosità cresceva periodicamente fino a valori incredibilmente alti in tutte le gamme, iniziando con le onde radio e terminando con la luce ultravioletta.
Questo inspiegabile comportamento della stella, ricorda lo scienziato, ha attirato l'attenzione di molti altri astronomi, e Buckley e i suoi collaboratori hanno avuto l'opportunità di osservare AR Scorpio usando l'Hubble, il telescopio a raggi X Swift, l'osservatorio terrestre VLT, l'osservatorio radio ATCA in Australia e una serie di altri potenti strumenti astronomici …
Episodio 3: la vendetta del nano
Queste osservazioni hanno aiutato gli scienziati a decifrare uno spettro molto insolito di bagliori ea capire che la stella variabile "sovietica" in realtà consiste di due metà: una nana bianca e una nana rossa, la cui interazione esotica ha dato origine a bagliori. Inoltre, come si è scoperto in seguito, non uno, ma due serie di razzi di diversa natura.
Come sia nato questo sistema binario, dice Buckley, è ancora un mistero per gli astronomi. Consiste di una nana bianca, la cui massa è circa tre volte inferiore alla massa del Sole, e di una grande nana rossa, leggermente più piccola del Sole. La nana rossa, nonostante sia la fonte principale di quei bagliori che sono stati notati dagli astronomi dilettanti, è una stella abbastanza ordinaria, in contrasto con la nana bianca, che ha proprietà uniche.
In generale, il "nano della vendetta", come Buckley chiamava questo oggetto, si comporta più come pulsar (stelle di neutroni rotanti) rispetto ad altre nane bianche, che sono i nuclei delle stelle bruciate. In particolare, ruota in modo incredibilmente veloce, compiendo un giro sul proprio asse in 117 secondi, e possiede un potente campo magnetico, la cui forza è circa 1,5 miliardi di volte maggiore di quella dello "scudo magnetico" terrestre.
Questo campo magnetico, secondo Buckley e i suoi colleghi, genera periodicamente fasci di onde radio e particelle cariche e le emette dai poli magnetici della nana bianca nello spazio esterno. L'asse di rotazione di questa stella, per una felice coincidenza, a volte risulta essere diretto verso il suo "fratello maggiore".
Di conseguenza, ogni due minuti - il tempo di rotazione della nana bianca - la nana rossa cade momentaneamente sotto il "bombardamento" della nana bianca, partecipando a una sorta di "guerre stellari".
Le raffiche di nane bianche vengono assorbite dagli elettroni nell'atmosfera della nana rossa, facendole accelerare fino a velocità prossime alla luce e quindi emettono questa energia sotto forma di luce, calore, onde radio e altre forme di radiazione elettromagnetica. A causa di ciò, la luminosità di AR Scorpio cresce a valori incredibilmente alti per stelle di massa simile, superando i livelli consentiti di circa un ordine di grandezza.
“Ora siamo più interessati a sapere se ci sono altri oggetti di questo tipo nell'Universo. Stiamo ora discutendo di come cercare queste "pulsar bianche" e stiamo analizzando gli archivi di precedenti osservazioni di stelle variabili nella speranza di trovare altri esempi di tale comportamento delle nane bianche ", continua Buckley.
Non tutti gli astronomi sono d'accordo con questa spiegazione. Dmitry Bisikalo, direttore dell'Istituto di astronomia dell'Accademia delle scienze russa, ha spiegato a RIA Novosti che ci sono altre spiegazioni su come nascono questi flare, che non richiedono un "bombardamento" costante della stella con raggi di onde radio da una nana bianca o l'interazione del suo campo magnetico con la materia di una nana rossa. Altri scienziati, ha detto, in genere dubitano che questo sistema esista nella forma in cui lo immaginano Buckley e i suoi collaboratori.
Poligono spaziale
Tuttavia, gli astronomi britannici e sudafricani, come ha spiegato lo stesso Buckley, continuano a osservare l'AR dello Scorpione e hanno recentemente ricevuto nuovi dati che aiuteranno gli astrofisici a capire come è nato questo sistema. Molti altri scienziati che concordano con i calcoli di Buckley, a loro volta, credono che possa servire da banco di prova unico per una varietà di teorie cosmologiche e astrofisiche.
“L'AR dello Scorpione emette un gran numero di elettroni che si muovono alla velocità della luce e l'osservazione delle loro interazioni con le nuvole di idrogeno vicino a questa stella può aiutarci a testare alcune teorie che descrivono gli effetti relativistici. Inoltre, i miei colleghi teorici mi assicurano che questa stella può essere una fonte interessante di onde gravitazionali e che ci aiuterà a verificare se il fotone ha massa”, spiega lo scienziato.
Inoltre, gli scienziati non sanno ancora come sia nato questo sistema: secondo Buckley, per la sua esistenza nella sua forma attuale, è necessario che la nana bianca raggiunga in qualche modo le velocità che ha oggi. Questo, in linea di principio, sarebbe stato possibile se avesse "rubato" la materia alla nana rossa, ma gli astronomi non ne hanno registrato alcuna traccia. Pertanto, la storia dello sviluppo di queste "guerre stellari", così come il modo in cui tali stelle possono influenzare l'aspetto della Galassia, rimane un mistero per gli scienziati.
D'altra parte, l'astronomo sudafricano è sicuro che tali oggetti non possono servire come fonte di misteriosi bagliori radio veloci, una sorta di "segnali alieni", sulla natura di cui gli scienziati hanno ipotizzato per quasi dieci anni.
Secondo lui, il nuovissimo radiotelescopio MeerKAT, ora in costruzione in Sud Africa con la partecipazione di Buckley, inizierà a studiarli il prossimo anno in tandem con la rete russa di telescopi MASTER, che cercherà tracce di questi razzi nel campo visibile. Esse, come conclude l'astronomo, hanno un'origine ancora più misteriosa delle pulsar della nana bianca, e le loro osservazioni, spera lo scienziato, aiuteranno a colmare un'altra lacuna nella "mappa degli oceani" cosmica.
