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L'UNIVERSO INVISIBILE

La missione Glast

Osservazioni di Pulsar con GLAST

Le prime sorgenti astronomiche rilevate in banda gamma sono state le stelle di neutroni. Oggi le stelle di neutroni vengono studiate a tutte le frequenze. L´osservazione di questi astri a bande differenti da quelle radio è importante per la completa comprensione dei meccanismi di emissione che caratterizzano queste stelle.

L´emissione di fotoni gamma di alta energia costituisce il canale attraverso il quale una stella di neutroni emette una significativa frazione della sua energia rotazionale. L´emissione avviene in fasci collimati che, sulla base delle osservazioni compiute, paiono assai pi&¨grave ampi dei fasci di emissione radio. Attualmente soltanto sei pulsar con emissione nei raggi gamma di elevata energia sono state studiate in dettaglio col telescopio EGRET. Tre di esse sono le sorgenti del cielo pi&¨grave luminose in banda gamma. La sensibilità di GLAST permetterà di vedere qualche centinaio di pulsar radio GLAST sonderà la fisica dell´emissione delle stelle di neutroni verificando quali meccanismi siano presenti e a quale modello si adatti meglio le osservazioni.

simulazione di un´osservazione di GLAST dell´emissione prodottacon i due modelli di Pulsar descrittiSono due i modelli principali, il primo prevede l´emissione da uno strato ad alta altitudine (relativa alla superficie della stella di neutroni) mentre il secondo prevede l´emissione da una regione pi&¨grave prossima alla superficie della stella e nei pressi del polo magnetico. Il primo modello prevede un picco d´emissione pi&¨grave prolungato nel tempo e con due picchi distinti mentre il secondo prevede un solo picco netto e di brevissima durata.

Le osservazioni compiute con EGRET delle tre stelle di neutroni pi&¨grave luminose hanno mostrato complesse variazioni nello spettro in funzione della fase. L´elevata sensibilità spettrale del telescopio LAT consentirà di studiare in dettaglio le variazioni spettrali subite nelle varie fasi permettendo di correlarle con i possibili meccanismi di emissione. La stessa accuratezza nelle misure spettrali dei fotoni consentirà di confrontare lo spettro osservato con quello che teoricamente verrà prodotto dai due diversi modelli proposti. Poiché gli spettri prodotti con questi due modelli differiscono ad energie superiori ai 10 GeV , soltanto con l´elevata sensibilità raggiunta dal LAT in questa banda di energia sarà possibile misurare lo spettro di una stella di neutroni con errori sufficientemente piccoli da poterlo confrontare con gli spettri teorici e verificare quale modello si adatti meglio alle osservazioni. Inoltre è probabile che molte stelle di neutroni si nascondano nel gruppo di sorgenti non ancora identificate. GLAST allargherà una nuova classe di oggetti di cui Geminga è il prototipo e attualmente l´unica stella gamma conosciuta di questa classe di oggetti. Si tratta delle pulsar radio quiete.

In questo caso potrebbe dare un contributo rivoluzionario consentendo di ottenere direttamente curve di luce in banda gamma senza utilizzare informazioni radio o nei raggi X, come si è reso necessario per Geminga a causa della scarsità di fotoni rilevati.

 

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