Quale meccanismo porta alla formazione di un magnetar? Pubblicato su A&A lo studio: “Spatially resolved X-ray study of supernova remnants that host magnetars: Implication of their fossil field origin” di P. Zhou (University of Amsterdam/Nanjing University)

Al termine della loro evoluzione, le stelle con una massa finale (“finale” perchè le stelle massive perdono molta massa tramite venti stellari durante la loro evoluzione) maggiore di 8 masse stellari esplodono in una supernova a collasso nucleare, così chiamata perchè innescata dal collasso del nucleo della stella (la progenitrice). Da queste supernovae vengono prodotti due oggetti astronomici: il nucleo della stella collassa in un oggetto compatto, una stella a neutroni o un buco nero, mentre l’atmosfera stellare viene proiettata nello spazio formando un resto di supernova.

 

Le stelle a neutroni sono oggetti complessi, con una densità estrema (una massa maggiore di quella del Sole racchiusa in una sfera dal raggio tipico di 10 km). Queste stelle sono costituite principalmente da un superfluido di neutroni ricoperto da una crosta solida, e caratterizzate da intensi campi magnetici e rotazione rapida. I magnetar sono una particolare classe di stelle a neutroni, caratterizzati da campi magnetici particolarmente intensi (circa 1014-1015 Gauss, per confronto il campo magnetico nelle regioni magneticamente attive del nostro Sole, come le macchie solari, è di 2000-3000 Gauss), una rotazione più lenta, con un periodo di 2-12 sec, se paragonata a quella di altre classi di stelle a neutroni, ed un’intensa variabilità. Ad oggi, sono due i meccanismi suggeriti per spiegare la formazione dei magnetar: instabilità magneto-rotazionali innescate dal moto del superfluido nella stella a neutroni dotata di rotazione rapida o la presenza di un campo magnetico intenso nel nucleo della stella esplosa, intensificato dalla contrazione del nucleo.

 

Il team guidato dall’astronoma P. Zhou (University of Amsterdam/Nanjing University), a cui ha partecipato anche l’astronomo M. Miceli (Università degli Studi di Palermo e INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo), ha cercato discriminare l’ipotesi più valida analizzando dei resti di supernova che ospitano un magnetar, allo scopo di risalire alle proprietà della progenitrice ed ai processi coinvolti nell’esplosione di queste supernovae. A questo scopo, il team ha analizzato delle osservazioni ai raggi X ottenute dal satellite della NASA Chandra dei resti di supernova Kes 73, RCW 103, and N49, riuscendo a stimare sia la massa delle progenitrici (11–15 masse solari per Kes 73, < 13 masse solari per RCW 103, e 13−17 masse solari per N49), che l’energia rilasciata dalle supernovae che ha generato questi tre resti, pari a 1050 – 1.7×1051 erg (più dell’energia che il Sole irradierà in tutto il corso della sua esistenza). Questi risultati, insieme all’analisi chimica dei resti di supernova analizzati, suggeriscono che questi magnetar si siano formati dal campo magnetico fossile della stella progenitrice, che risulta quindi essere l’ipotesi più accreditata. Questo studio è descritto nell’articolo: “Spatially resolved X-ray study of supernova remnants that host magnetars: Implication of their fossil field origin“, recentemente pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.

 

La figura (link) mostra un’immagine ai raggi X del resto di supernova Kes73.

 

di Mario Giuseppe Guarcello  ( segui @mguarce)