Gli astronomi hanno scoperto per la prima volta un tipo speciale di stella di neutroni al di fuori della galassia della Via Lattea, utilizzando i dati dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile.

Le stelle di neutroni sono i nuclei ultra densi di stelle massicce che collassano e subiscono un'esplosione di supernova. Questa stella di neutroni appena identificata è una varietà rara che ha sia un basso campo magnetico che nessuna compagna stellare.

La stella di neutroni si trova all'interno dei resti di una supernova, nota come 1E 0102.2-7219 (in breve E0102), nella Piccola Nube di Magellano, situato a 200, 000 anni luce dalla Terra.

Questa nuova immagine composita di E0102 consente agli astronomi di apprendere nuovi dettagli su questo oggetto scoperto più di tre decenni fa. In questa immagine, I raggi X di Chandra sono blu e viola, e i dati sulla luce visibile dello strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del VLT sono di colore rosso vivo. Ulteriori dati dal telescopio spaziale Hubble sono rosso scuro e verde.

I resti di supernova ricchi di ossigeno come E0102 sono importanti per capire come le stelle massicce fondono elementi più leggeri in quelli più pesanti prima che esplodano. Visto fino a poche migliaia di anni dopo l'esplosione originale, i resti ricchi di ossigeno contengono i detriti espulsi dall'interno della stella morta. Questi detriti (visibili come una struttura filamentosa verde nell'immagine combinata) vengono osservati oggi sfrecciare nello spazio dopo essere stati espulsi a milioni di miglia all'ora.

Le osservazioni di Chandra di E0102 mostrano che il resto di supernova è dominato da una grande struttura a forma di anello nei raggi X, associato all'onda d'urto della supernova. I nuovi dati MUSE hanno rivelato un anello di gas più piccolo (in rosso brillante) che si sta espandendo più lentamente dell'onda d'urto. Al centro di questo anello c'è una sorgente di raggi X puntiforme blu. Insieme, il piccolo anello e la sorgente puntiforme agiscono come un centro celeste.

I dati combinati di Chandra e MUSE suggeriscono che questa sorgente sia una stella di neutroni isolata, creato nell'esplosione di una supernova circa due millenni fa. La firma energetica dei raggi X, o "spettro, " di questa sorgente è molto simile a quella delle stelle di neutroni situate al centro di altri due famosi resti di supernova ricchi di ossigeno:Cassiopea A (Cas A) e Puppis A. Anche queste due stelle di neutroni non hanno stelle compagne.

La mancanza di prove per l'emissione radio estesa o la radiazione a raggi X pulsata, tipicamente associata a stelle di neutroni altamente magnetizzate in rapida rotazione, indica che gli astronomi hanno rilevato la radiazione X dalla superficie calda di una stella di neutroni isolata con bassi campi magnetici. Circa dieci di questi oggetti sono stati rilevati nella galassia della Via Lattea, ma questo è il primo rilevato al di fuori della nostra galassia.

Ma come ha fatto questa stella di neutroni a finire nella sua posizione attuale, apparentemente sfalsato dal centro del guscio circolare di emissione di raggi X prodotto dall'onda d'urto della supernova? Una possibilità è che l'esplosione della supernova sia avvenuta vicino al centro del resto, ma la stella di neutroni è stata allontanata dal sito in un'esplosione asimmetrica, ad un'alta velocità di circa due milioni di miglia all'ora. Però, in questo scenario, è difficile spiegare perché la stella di neutroni sia, oggi, così ordinatamente circondato dall'anello di gas scoperto di recente visto a lunghezze d'onda ottiche.

Un'altra possibile spiegazione è che la stella di neutroni si stia muovendo lentamente e la sua posizione attuale sia approssimativamente dove è avvenuta l'esplosione della supernova. In questo caso, il materiale nell'anello ottico potrebbe essere stato espulso durante l'esplosione della supernova, o dalla stella progenitrice condannata fino a poche migliaia di anni prima.

Una sfida per questo secondo scenario è che il sito dell'esplosione sarebbe situato ben lontano dal centro del residuo, come determinato dall'emissione di raggi X estesa. Ciò implicherebbe una serie speciale di circostanze per i dintorni di E0102:ad esempio, una cavità scavata dai venti della stella progenitrice prima dell'esplosione della supernova, e variazioni nella densità del gas interstellare e della polvere che circondano il resto.

Osservazioni future di E0102 ai raggi X, ottico, e le lunghezze d'onda radio dovrebbero aiutare gli astronomi a risolvere questo nuovo entusiasmante puzzle posto dalla solitaria stella di neutroni.

Un documento che descrive questi risultati è stato pubblicato nel numero di aprile di Astronomia della natura , ed è disponibile online.