Utilizzando il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA, gli astronomi hanno raccolto dati importanti che potrebbero svelare la vera natura dell'ammasso globulare Terzan 5. Il nuovo studio, presentato in un articolo pubblicato il 24 maggio su arXiv.org, fornisce nuove informazioni sulla popolazione di pulsar dell'ammasso e sul suo spettro di emissione a banda larga.

Le osservazioni degli ammassi globulari (GC) nella nostra galassia, la Via Lattea, sono di grande importanza per gli astronomi in quanto sono tra gli oggetti più antichi dell'universo. Perciò, potrebbero servire come laboratori naturali per lo studio dei processi di evoluzione stellare.

Scoperto circa mezzo secolo fa, Terzan 5 è un GC galattico di 12 miliardi di anni situato a circa 19, 000 anni luce di distanza. L'ammasso ha una densità stellare centrale particolarmente elevata, elevata metallizzazione, e anche il più alto tasso di interazione stellare di tutti i GC nella Via Lattea.

Terzan 5 è noto per ospitare 37 pulsar su 130 millisecondi (MSP) rilevate finora, ciò che lo rende un detentore del record quando si tratta del maggior numero di MSP in un GC galattico. Precedenti studi su questo ammasso hanno anche dimostrato che contiene almeno due distinte popolazioni stellari con età e contenuto di ferro differenti. Ciò potrebbe suggerire che Terzan 5 potrebbe non essere un "vero" ammasso globulare, ma risultato di una fusione di due cluster, ad esempio, o un residuo di una galassia perturbata.

Per ottenere informazioni più dettagliate su Terzan 5, che potrebbe verificare queste possibilità, un team internazionale di astronomi guidato da Hambeleleni Ndiyavala della North-West University di Potchefstroom, Sud Africa, deciso di analizzare nuovi dati ottenuti dalla navicella Fermi. Questo set di dati ha permesso ai ricercatori di modellare la distribuzione dell'energia spettrale a banda larga (SED) nel cluster.

"Abbiamo quindi mirato a raccogliere più dati su Terzan 5 e modellare il SED aggiornato in uno scenario leptonico, " scrivono gli astronomi sul giornale.

In particolare, il modello spettrale descritto nello studio postula quattro componenti spettrali, vale a dire:radiazione di sincrotrone a bassa energia (LESR), radiazione di sincrotrone ad alta energia (HESR), radiazione di curvatura (CR) e Compton inverso (IC). Il modello ha anche permesso agli astronomi di vincolare la distribuzione della luminosità spin-down della popolazione MSP.

Secondo lo studio, il SED aggiornato in Terzan 5 è molto probabilmente dovuto a un'emissione pulsata cumulativa da una popolazione di MSP incorporati. Inoltre, potrebbe anche essere attribuito all'emissione non pulsata dall'interazione dei venti leptonici con i campi magnetici ambientali e di fotoni molli.

"Abbiamo ottenuto nuovi dati di Fermi che potremmo adattare utilizzando un modello per il CR cumulativo da una popolazione di MSP incorporati all'interno di Terzan 5. Questi dati si sono rivelati anche vincolanti per la coda a bassa energia del componente IC non pulsato, ottenendo un'efficienza delle particelle di _P ~3 percento, a seconda della scelta di più parametri, in particolare〈 ̇E _vis >e n _{MSP, tot} , "si legge sul giornale.

Nelle considerazioni conclusive, gli astronomi hanno sottolineato l'importanza di ulteriori studi su Terzan 5 e ammassi simili per avere una visione più completa della natura e delle proprietà dei GC galattici in generale. Hanno aggiunto che strumenti come il Cherenkov Telescope Array (CTA) potrebbero essere molto utili per identificare nuovi GC ad altissima energia (VHE).

"Questo ci consentirà di esaminare ulteriormente i modelli di emissione concorrenti, oltre a sviluppare nuovi, quelli più completi e comprensivi che potrebbero spiegare le proprietà spaziali e spettrali dei GC galattici a un livello di dettaglio sempre crescente, " hanno osservato gli autori del documento.

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