Stelle a neutroni ad alta velocità: “Magnetar counterparts, kinematics and birth sites with HST and JWST” di A. A. Chrimes (ESA) pubblicato su A&A
Una ricerca di controparti infrarosse di magnetars con HST e JWST per misurarne la velocità e identificarne il luogo di formazione
Le magnetar sono stelle a neutroni caratterizzate da un campo magnetico da 10 a 100 volte più intenso rispetto a quello delle altre stelle a neutroni. L’origine di questo campo magnetico è ancora dibattuta: potrebbe trattarsi di un campo fossile, residuo di quello della stella progenitrice, oppure del risultato di un effetto dinamo generatosi durante la formazione della stella a neutroni stessa. Ad oggi, nella nostra Galassia si contano circa una trentina di magnetar note.
Per determinare l’origine di questi oggetti è fondamentale riuscire a identificarne il sito di formazione. L’impresa, tuttavia, non è semplice: al momento della loro nascita, infatti, queste stelle possono ricevere una spinta violentissima (chiamata “natal kick“) che generalmente le fa schizzare via ad altissima velocità, allontanandole dal luogo d’origine.
Per questo motivo è cruciale la ricerca di controparti ottiche e infrarosse delle magnetar. Confrontando la loro posizione in epoche diverse, è possibile determinare il moto della sorgente proiettato sulla sfera celeste, ossia il loro “moto proprio“. Questo compito può risultare difficile a causa della loro tipica bassa luminosità, ma può essere agevolato da alcune specifiche caratteristiche spettrali dettate da meccanismi di emissione diversi da quelli delle normali stelle.
Il team di ricercatori guidato dall’astrofisico A. A. Chrimes (Agenzia Spaziale Europea) ha utilizzato le osservazioni ottenute con l’Hubble Space Telescope (HST) e il James Webb Space Telescope (JWST) per identificare le possibili controparti infrarosse di 15 magnetar della Via Lattea. Lo scopo è misurarne il moto proprio e individuare il resto di supernova o l’ammasso stellare in cui si sono formate; un tentativo che ha avuto successo in ben 11 casi.
Le velocità trasversali delle magnetar analizzate sono tipicamente di varie decine di km/s, con i casi più estremi rappresentati da SGR 1806-20 (350 km/s) e 1E 1547.0-5408 (280 km/s). Nonostante queste velocità elevate, l’analisi statistica suggerisce che le magnetar siano caratterizzate da moti complessivamente meno rapidi rispetto alle pulsar note nella Via Lattea.
L’associazione con ammassi stellari e resti di supernova permette inoltre di stimare l’età di questi oggetti. Tuttavia, l’età così calcolata sembra essere in disaccordo con quella stimata in base al decadimento del loro campo magnetico: un’evidenza, questa, che solleva ulteriori interrogativi sulla nostra reale comprensione di questi corpi celesti così esotici.
Lo studio è descritto nell’articolo “Magnetar counterparts, kinematics and birth sites with HST and JWST”, pubblicato di recente sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Tra i coautori figura anche l’astrofisico M. G. Guarcello dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra una collezione di immagini HST delle magnetar analizzate in questo studio. La posizione delle magnetar determinata dalle osservazioni nei raggi X è indicata da cerchi blu, mentre la posizione delle candidate controparti infrarosse è segnata con cerchi rossi.