Una nuova scoperta ha capovolto l'opinione diffusa secondo cui tutte le pulsar sono orologi ordinati dell'universo. Un sondaggio effettuato presso l'Osservatorio di Arecibo a Porto Rico ha scoperto casualmente due pulsar estremamente strane che subiscono un "atto di sparizione cosmica". A volte sono lì, e poi per lunghissimi periodi di tempo, non sono.

Riconoscere l'esistenza di questo strano comportamento è stato di per sé fortuito. Ci è voluta molta pazienza da parte di un team di radioastronomi della Jodrell Bank nel Regno Unito guidato dal professor Andrew Lyne dell'Università di Manchester per confermare l'esistenza di queste pulsar per lo più invisibili.

Le pulsar ruotano rapidamente, stelle di neutroni altamente magnetizzate. Sono circa 20 miglia di diametro con masse di circa 500, 000 terre. La rotazione invia particelle cariche che fuoriescono dai poli magnetici, facendo in modo che raggi di onde radio spazzino nel cielo, come i raggi di luce di un faro. Ciò si traduce in impulsi, che possono essere ricevuti dai radiotelescopi terrestri.

Le pulsar intermittenti sono una popolazione di pulsar raramente osservata, che hanno due stati:uno quando pulsano come normali pulsar (lo stato ON), e un altro quando misteriosamente non funzionano, non producendo alcuna onda radio (stato OFF). "Passano istantaneamente da uno stato all'altro, " nota Lyne. "Sono accesi e poi se ne sono andati, scomparendo senza alcun preavviso apparente."

Un team di studio pulsar composto da 34 membri, compreso il dottor Andrew Seymour, un postdoc USRA ad Arecibo, ha utilizzato il ricevitore a 7 raggi per condurre ricerche di routine sulle pulsar in quello che chiamano il sondaggio PALFA (Pulsar Arecibo L-Band Feed Array). Le due pulsar intermittenti scoperte di recente trascorrono la maggior parte del loro tempo nello stato OFF. Sono note anche altre tre pulsar simili, ma sono per lo più ON.

Nel settembre 2012, si scoprì che uno di questi nuovi oggetti emetteva impulsi molto luminosi, ed era etichettato PSR J1929+1357. Di 169 nuove pulsar, osservazioni di follow-up di metà di queste erano state avviate a Jodrell Bank e questo candidato è stato confermato come pulsar nel febbraio 2013 utilizzando il telescopio Lovell da 250 piedi al secondo tentativo. "Durante i successivi 9 mesi è stato osservato non meno di 650 volte—100 ore, " ha affermato il professor Benjamin Stappers del Jodrell Bank Center for Astrophysics e coautore della pubblicazione. "Era ATTIVA solo in 5 occasioni, solo lo 0,8% delle volte".

L'implicazione più importante di questa scoperta è che deve esistere un numero estremamente elevato di queste pulsar evanescenti. L'indagine PALFA, che si rivolge ad un tratto della Via Lattea visibile alla parabola di Arecibo, copre ogni posizione nel sondaggio una sola volta. Probabilmente ha passato oltre 130 pulsar simili, ma questo era l'unico attivo al momento dell'osservazione. Per di più, se non fosse per i primi segnali alla Jodrell Bank, questa pulsar avrebbe potuto essere facilmente scartata come un falso rilevamento, probabilmente derivante da interferenze a radiofrequenza. Il team PALFA stima che siano circa 3, 000 tali pulsar intermittenti nell'area di rilevamento, di gran lunga superiore alla popolazione delle normali pulsar.

"Queste pulsar in via di estinzione potrebbero superare di gran lunga le normali pulsar, " ha affermato la dott.ssa Victoria Kaspi della McGill University in Canada e ricercatrice principale del progetto PALFA. "In effetti, possono ridefinire ciò che consideriamo normale".

Perché questo strano comportamento? Dopotutto, dalla scoperta originale della pulsar nel 1967, sono stati definiti orologi cosmici meravigliosamente precisi che ticchettano costantemente per milioni di anni con una cadenza che supera il ticchettio dei nostri migliori orologi da laboratorio. Ma queste pulsar intermittenti a lungo termine sono per lo più invisibili, che è utile quanto avere l'orologio sul muro che è nascosto dietro una tenda per la maggior parte del tempo.

"La spiegazione del comportamento ON-OFF rimane un enigma, " dice Seymour. "Indica che l'ambiente pulsar sta cambiando, ma ciò che comportano questi cambiamenti è aperto al dibattito."

Recenti osservazioni di queste strane pulsar suggeriscono che la loro velocità di rallentamento rotazionale quando OFF è solo l'80% della velocità quando ON. Una proprietà delle pulsar "normali" è che la loro frequenza cardiaca rallenta molto gradualmente nel tempo. Il team PALFA sospetta che il flusso di particelle cariche, che guidano i raggi radio provenienti dalla pulsar, fa anche sì che la pulsar ruoti verso il basso più rapidamente. Quando SPENTO, questo flusso di particelle fallisce per qualche motivo e la velocità di rotazione viene ridotta. Ma come osserva Seymour, non c'è ancora accordo nella comunità delle pulsar sul meccanismo ON-OFF.

La variazione della velocità di rotazione viene dedotta calcolando quanti battiti sono stati persi durante le fasi invisibili della pulsar.

Le indagini PALFA sono in corso, e nessuno può prevedere se e quando si troveranno più esempi di questo nuovo affascinante fenomeno. Catturare un'altra pulsar intermittente nella sua modalità ON dipende dal caso. C'è un altro candidato là fuori pronto a rivelare i suoi segreti, o si nasconderà per sempre nascosto nelle oscure incognite dello spazio?

Lyne spera che le misurazioni di follow-up di PSR J1929+1357 forniranno una rara visione della fisica del meccanismo di emissione delle pulsar e del mutevole fenomeno di spin-down.