La pulsar da record, identificato come NGC 5907 X-1, è nella galassia a spirale NGC 5907, che è anche conosciuta come la Galassia Knife Edge o Splinter Galaxy. L'immagine comprende i dati di emissione di raggi X (blu/bianco) dal telescopio spaziale XMM-Newton dell'ESA e dall'osservatorio a raggi X Chandra della NASA, e dati ottici dalla Sloan Digital Sky Survey (galassia e stelle in primo piano). L'inserto mostra la pulsazione a raggi X della stella di neutroni rotante, che ha un periodo di 1,13 s, come determinato dalla European Photon Imaging Camera di XMM-Newton. Credito:ESA/XMM-Newton; NASA/Chandra e SDSS
L'XMM-Newton dell'ESA ha trovato una pulsar – i resti rotanti di una stella un tempo massiccia – che è mille volte più luminosa di quanto si pensasse in precedenza.
La pulsar è anche la più distante del suo genere mai rilevata, con la sua luce che viaggia per 50 milioni di anni luce prima di essere rilevata da XMM-Newton.
Le pulsar stanno girando, stelle di neutroni magnetizzate che emettono impulsi regolari di radiazione in due fasci simmetrici attraverso il cosmo. Se opportunamente allineati con la Terra, questi raggi sono come un faro che sembra accendersi e spegnersi mentre ruota. Un tempo erano stelle massicce che esplodevano come una potente supernova alla fine della loro vita naturale, prima di diventare cadaveri stellari piccoli e straordinariamente densi.
Questa sorgente di raggi X è la più luminosa del suo tipo rilevata fino ad oggi:è 10 volte più luminosa della precedente detentrice del record. In un secondo emette la stessa quantità di energia rilasciata dal nostro sole in 3,5 anni.
XMM-Newton ha osservato l'oggetto diverse volte negli ultimi 13 anni, con la scoperta il risultato di una ricerca sistematica di pulsar nell'archivio dati – i suoi impulsi periodici di 1,13 s lo rivelano.
Il segnale è stato identificato anche nei dati dell'archivio Nustar della NASA, fornendo ulteriori informazioni.
"Prima, si credeva che solo i buchi neri almeno 10 volte più massicci del nostro sole che si nutre delle loro compagne stellari potessero raggiungere luminosità così straordinarie, ma le pulsazioni rapide e regolari di questa sorgente sono le impronte digitali delle stelle di neutroni e le distinguono nettamente dai buchi neri, "dice Gian Luca Israel, dall'INAF-Osservatorio Astronomica di Roma, Italia, autore principale del documento che descrive il risultato pubblicato in Scienza questa settimana.
I dati d'archivio hanno anche rivelato che la velocità di rotazione della pulsar è cambiata nel tempo, da 1,43 s per rotazione nel 2003 a 1,13 s nel 2014. La stessa accelerazione relativa nella rotazione terrestre accorcerebbe un giorno di cinque ore nello stesso lasso di tempo
"Solo una stella di neutroni è abbastanza compatta da mantenersi unita mentre ruota così velocemente, "aggiunge Gian Luca.
Sebbene non sia insolito che la velocità di rotazione di una stella di neutroni cambi, l'alto tasso di cambiamento in questo caso è probabilmente legato all'oggetto che consuma rapidamente massa da un compagno.
"Questo oggetto sta davvero sfidando la nostra attuale comprensione del processo di 'accrescimento' per le stelle ad alta luminosità, " dice Gian Luca. "È 1000 volte più luminoso del massimo pensato possibile per una stella di neutroni in accrescimento, quindi è necessario qualcos'altro nei nostri modelli per tenere conto dell'enorme quantità di energia rilasciata dall'oggetto".
Gli scienziati pensano che ci debba essere un forte, campo magnetico complesso vicino alla sua superficie, tale che l'accrescimento sulla superficie della stella di neutroni è ancora possibile mentre si continua a generare l'elevata luminosità.
"La scoperta di questo oggetto molto insolito, di gran lunga il più estremo mai scoperto in termini di distanza, luminosità e velocità di aumento della sua frequenza di rotazione, stabilisce un nuovo record per XMM-Newton, e sta cambiando le nostre idee su come tali oggetti realmente "funzionano", "dice Norbert Schartel, Scienziato del progetto XMM-Newton dell'ESA.
