Cos'è una pulsar

pulsar dalla terra

Tra i vari corpi celesti che esistono nell'universo, alcuni corpi celesti sono troppo speciali nella loro formazione e caratteristiche. Tra questi corpi celesti troviamo la pulsar. Molte persone non lo sanno cos'è una pulsar né che rilevanza ha. Come definizione generale e semplice, una pulsar è una stella di neutroni estremamente densa e altamente magnetizzata che emette radiazioni elettromagnetiche in impulsi regolari mentre ruota attorno al proprio asse.

In questo articolo ti racconteremo cos'è una pulsar, come si forma, le sue caratteristiche e la sua importanza.

Cos'è una pulsar

Cos'è una pulsar dello spazio?

Una pulsar è un tipo di oggetto astronomico altamente compatto ed energetico noto come stella di neutroni. Le stelle di neutroni sono resti estremamente densi risultanti dall'esplosione di una supernova in stelle massicce. Una particolare pulsar è osservabile quando il suo asse di rotazione punta verso la Terra ed emette periodicamente radiazioni.

La caratteristica più distintiva di una pulsar è la sua capacità di emettere impulsi regolari di radiazione elettromagnetica, che vanno dalle onde radio ai raggi gamma. Questi impulsi sono causati dalla stella di neutroni in rapida rotazione e dai suoi forti campi magnetici. Mentre la pulsar gira, le sue emissioni di radiazioni vengono rilevate a intervalli regolari, creando un segnale che sembra "pulsare" nel cielo.

La rotazione di una pulsar può essere incredibilmente veloce, con periodi che vanno da frazioni di secondo a diversi secondi. Questa rapida rotazione si traduce anche in campi magnetici estremamente intensi, miliardi di volte più forti dei campi magnetici terrestri. Questi intensi campi magnetici possono influenzare l’emissione di radiazioni e la formazione di venti di particelle altamente energetiche attorno alla pulsar.

Come si formano

cos'è una pulsar

Le pulsar si formano quando una stella massiccia (almeno tre volte la massa del Sole) esaurisce il suo combustibile nucleare ed esplode come una supernova. Durante l'esplosione, il nucleo della stella collassò sotto la forza di gravità e fu compresso in una sfera di diversi chilometri di diametro. Di conseguenza, la stella diventa estremamente densa, circa quanto la massa del Sole, ma compresso fino a diventare un oggetto grande quanto una città.

A causa della conservazione del momento angolare, la stella di neutroni inizia a ruotare rapidamente (in alcuni casi centinaia di volte al secondo). Se una stella ha un forte campo magnetico, l'energia magnetica immagazzinata nel campo viene convertita in radiazione elettromagnetica, che viene emessa sotto forma di impulsi luminosi mentre la stella ruota.

Le pulsar hanno diverse caratteristiche degne di nota. Possiamo dire nella prima parte che emettono radiazioni di lunghezze d'onda molto corte, come Raggi X e raggi gamma e la regione radio dello spettro elettromagnetico. In secondo luogo, gli impulsi sono estremamente regolari e precisi, con una periodicità che può essere misurata con grande precisione. Infine, le pulsar hanno campi magnetici molto forti, forse milioni di volte più forti del campo magnetico terrestre.

scoperta

Secondo la rivista scientifica National Geographic, le pulsar furono scoperte alla fine degli anni '1960, nel 1967, da una studentessa laureata di nome Jocelyn Bell e dal suo relatore, Antony Hewish, al Mullard Shield Radio Astronomy Observatory vicino a Cambridge. La verità è che si sono imbattuti in una sorgente di segnale radio che si ripeteva ogni notte durante l'orario lavorativo. Provenivano dallo stesso posto nel cielo e pensavano di entrare in contatto con gli alieni per la prima volta.

Probabilmente le pulsar, oltre ad essere oggetti unici e molto interessanti, sono anche stelle di neutroni dense e altamente magnetizzate che emettono radiazioni in impulsi regolari mentre ruotano. Derivano dal collasso di stelle massicce nelle supernove e sono utili per studiare la fisica fondamentale come la relatività generale e la fisica della materia densa.

Importanza di una pulsar

pianeta pulsar

Come abbiamo già visto, oltre a fornire preziose informazioni sulla fisica estrema dell'universo, le pulsar svolgono un ruolo cruciale in diversi campi della ricerca astronomica. Alcune delle aree in cui le pulsar sono importanti includono:

  • Relatività generale: Le pulsar possono essere utilizzate per studiare gli effetti della relatività generale di Einstein, come la curvatura dello spaziotempo attorno a oggetti massicci. Misurazioni precise dei tempi di arrivo degli impulsi mentre attraversano il campo gravitazionale di un'altra stella o di un oggetto massiccio ci permettono di verificare le previsioni della relatività generale.
  • Materia estrema: Le pulsar sono laboratori naturali per esplorare la materia in condizioni estreme. L'incredibile densità e l'intensa pressione di una stella di neutroni forniscono informazioni sulla materia in stati che non possiamo ricreare nei laboratori terrestri. Ciò include la struttura interna delle stelle di neutroni e le proprietà della materia ultradensa.
  • Navigazione spaziale: Le pulsar sono utilizzate nella navigazione spaziale ad alta precisione. I segnali pulsar provenienti dalle pulsar possono essere rilevati da sonde spaziali distanti e vengono utilizzati come "fari" cosmici per calcolare con precisione la posizione di un veicolo spaziale nello spazio.
  • Cosmologia: Le pulsar sono utili anche in cosmologia. Possono essere utilizzati per studiare il mezzo interstellare e per mappare la distribuzione della materia nella nostra galassia. Ciò può fornire informazioni sulla struttura e sull’evoluzione della Via Lattea.
  • Rilevazione delle onde gravitazionali: Alcune pulsar, chiamate pulsar millisecondo, hanno una stabilità della pulsar eccezionalmente elevata. Questi possono essere utilizzati come orologi cosmici precisi negli esperimenti per rilevare le onde gravitazionali, contribuendo a confermare l’esistenza di queste onde e a studiare fenomeni astrofisici come le fusioni di buchi neri.
  • Evoluzione stellare: Lo studio delle pulsar e della loro relazione con le esplosioni di supernova ci fornisce preziose informazioni sull’evoluzione e sul ciclo di vita delle stelle massicce. Questo a sua volta ci aiuta a comprendere meglio come si formano ed evolvono le diverse specie di stelle nell’universo.

Come puoi vedere, le pulsar sono importanti per gli astronomi perché forniscono preziose informazioni sulle proprietà estreme della materia, sulle forti interazioni del campo magnetico e sulla dinamica delle stelle di neutroni. Spero che con queste informazioni tu possa imparare di più su cos'è una pulsar e sulle sue caratteristiche.


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