Astronomia gamma
Approfondimento sulle Pulsar
Come emette una stella di neutroni Osservazioni di stelle di neutroni nei raggi gamma Come si forma una PULSAR Dipoli rotanti Pulsazioni nel cielo Stelle di neutroni in sistemi binari con compagna normale Stelle di neutroni in sistemi binari con stelle di neutroni
Osservazioni di stelle di neutroni nei raggi gamma
La prima stella di neutroni osservata nei raggi gamma è stata la pulsar nella nebulosa del Granchio, infatti la sua emissione è talmente elevata che venne rilevata con dispositivi a bordo di palloni sonda. Successivamente con l’avvento dei telescopi a raggi gamma a bordo di satelliti venne rilevata anche la pulsar nella costellazione delle Vele e una terza sorgente nei pressi dell’anticentro galattico chiamata Geminga che si rivelerà poi una stella di neutroni. Uno dei principali scopi dell’osservazione gamma delle stelle di neutroni è quello di determinare la forma della curva di luce gamma col preciso intento di ricercare una correlazione tra le variazioni temporali subite dall’emissione a diverse frequenze. Purtroppo i fotoni gamma nonostante trasportino molta energia, sono molto scarsi. Ad esempio quando puntimo il pulsar del Granchio, il telescopio EGRET rivelava un fotone ogni 15 minuti (non dimentichiamo che si tratta di una delle sorgenti più luminose del cielo gamma).
Per determinare quindi la curva di luce di una pulsar gamma bisogna effettuare osservazioni prolungate nel tempo almeno fino a 107 rotazioni stellari. Per ricostruire le curve di luce nei raggi gamma occorre conoscere i parametri di rotazione della stella di neutroni, in particolare la frequenza dovrebbe essere conosciuta con accuratezza di 1/Toss, dove Toss è la lunghezza dell’osservazione, ed effettuare tutte le correzioni baricentriche perché i tempi di arrivo registrati a bordo del satellite devono essere corretti per il moto del satellite attorno alla Terra e poi per il moto della terra attorno al Sole. Stelle di neutroni radio quiete come Geminga non presentano emissione radio da cui ricavare il periodo di rotazione, periodo che può essere ricavato con le osservazioni nei raggi X che presentano una statistica migliore delle osservazioni nei raggi gamma. La prima considerazione da fare è che in questo intervallo di energia le pulsar sembrano comportarsi in modo diverso che negli altri intervalli dello spettro elettromagnetico. Con la sola eccezione della pulsar del Granchio, le curve di luce nel radio,nell’ottico, nei raggi X, e nei raggi gamma hanno forma diversa e non sono allineate in fase.
Ci sono comunque delle caratteristiche comuni a tutte le pulsar che emettono raggi gamma, infatti ogni pulsar irraggia molta più energia nei raggi gamma di quanta ne irraggi in banda radio. Poichè i raggi gamma sono prodotti dall’interazione delle particelle con i campi magnetici delle stelle di neutroni, è logico aspettarsi che essi costituiscano un’importante voce nel bilancio energetico delle stelle di neutroni.
