Il residuo di supernova CTB 1 assomiglia a una bolla spettrale in questa immagine, che combina nuove osservazioni da 1,5 gigahertz dal radiotelescopio Very Large Array (VLA) (arancione, vicino al centro) con osservazioni più vecchie del Canadian Galactic Plane Survey del Dominion Radio Astrophysical Observatory (1.42 gigahertz, magenta e giallo; 408 megahertz, verde) e dati infrarossi (blu). I dati VLA rivelano chiaramente la dritta, scia luminosa dalla pulsar J0002+6216 e dal bordo curvo del guscio del residuo. CTB 1 ha un diametro di circa mezzo grado, le dimensioni apparenti di una luna piena. Credito:Composito di Jayanne English, Università del Manitoba, utilizzando i dati di NRAO/F. Schinzel et al., DRAO/Canadian Galactic Plane Survey e NASA/IRAS
Gli astronomi hanno scoperto una pulsar che sfreccia nello spazio a quasi 2,5 milioni di miglia all'ora, così velocemente da poter percorrere la distanza tra la Terra e la Luna in soli 6 minuti. La scoperta è stata effettuata utilizzando il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA e il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) della National Science Foundation.
Le pulsar sono superdense, stelle di neutroni in rapida rotazione lasciate indietro quando una stella massiccia esplode. Questo, soprannominato PSR J0002+6216 (J0002 in breve), sfoggia una coda che emette radio che punta direttamente verso i detriti in espansione di una recente esplosione di supernova.
"Grazie alla sua coda stretta simile a un dardo e a un angolo di visione fortuito, possiamo risalire direttamente al luogo di nascita di questa pulsar, " ha detto Frank Schinzel, uno scienziato del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a Socorro, Nuovo Messico. "Ulteriori studi su questo oggetto ci aiuteranno a capire meglio come queste esplosioni siano in grado di "calciare" le stelle di neutroni a una velocità così elevata".
Schinzel, insieme ai suoi colleghi Matthew Kerr presso il Naval Research Laboratory degli Stati Uniti a Washington, e gli scienziati della NRAO Dale Frail, Urvashi Rau e Sanjay Bhatnagar hanno presentato la scoperta al meeting della High Energy Astrophysics Division dell'American Astronomical Society a Monterey, California. Un documento che descrive i risultati del team è stato inviato per la pubblicazione in una futura edizione di The Lettere per riviste astrofisiche .
Pulsar J0002 è stato scoperto nel 2017 da un progetto di scienza dei cittadini chiamato Einstein@Home, che utilizza il tempo sui computer dei volontari per elaborare i dati dei raggi gamma di Fermi. Grazie al tempo di elaborazione del computer complessivamente superiore a 10, 000 anni, il progetto ha identificato fino ad oggi 23 pulsar a raggi gamma.
Situato a circa 6, A 500 anni luce di distanza nella costellazione di Cassiopea, J0002 gira 8,7 volte al secondo, producendo un impulso di raggi gamma ad ogni rotazione.
La pulsar si trova a circa 53 anni luce dal centro di un residuo di supernova chiamato CTB 1. Il suo rapido movimento attraverso il gas interstellare provoca onde d'urto che producono la coda di energia magnetica e particelle accelerate rilevate a lunghezze d'onda radio utilizzando il VLA. La coda si estende per 13 anni luce e punta chiaramente al centro di CTB 1.
Utilizzando i dati di Fermi e una tecnica chiamata pulsar timing, il team è stato in grado di misurare la velocità e la direzione in cui la pulsar si muove lungo la nostra linea di vista.
"Più lungo è il set di dati, più potente è la tecnica di cronometraggio delle pulsar, " ha detto Kerr. "Il bel set di dati di 10 anni di Fermi è essenzialmente ciò che ha reso possibile questa misurazione".
Il risultato supporta l'idea che la pulsar sia stata spinta ad alta velocità dalla supernova responsabile di CTB 1, che si è verificato circa 10, 000 anni fa.
J0002 sta attraversando lo spazio cinque volte più velocemente della pulsar media, e più veloce del 99% di quelli con velocità misurate. Alla fine sfuggirà alla nostra galassia.
All'inizio, i detriti in espansione della supernova si sarebbero mossi verso l'esterno più velocemente di J0002, ma nel corso di migliaia di anni l'interazione del guscio con il gas interstellare ha prodotto una resistenza che ha gradualmente rallentato questo movimento. Nel frattempo, la pulsar, comportandosi più come una palla di cannone, correva costantemente attraverso il resto, scappando verso le 5, 000 anni dopo l'esplosione.
Non è chiaro come esattamente la pulsar sia stata accelerata a una velocità così elevata durante l'esplosione della supernova, e un ulteriore studio di J0002 aiuterà a far luce sul processo. Un possibile meccanismo riguarda le instabilità nella stella in collasso che formano una regione densa, materia lenta che sopravvive abbastanza a lungo da fungere da "rimorchiatore gravitazionale, " accelerando la nascente stella di neutroni verso di essa.
Il team pianifica osservazioni aggiuntive utilizzando il VLA, il Very Long Baseline Array (VLBA) della National Science Foundation e l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA.
