Utilizzando il telescopio Fermi della NASA, gli astronomi hanno rilevato un cambiamento di stato dell'emissione di raggi gamma e della velocità di spin-down della pulsar di raggi gamma radio-silenziosa variabile PSR J2021+4026. Tale comportamento è stato osservato per la prima volta in questa pulsar nel 2011, e il nuovo rilevamento potrebbe far luce sul meccanismo di commutazione di stato nelle pulsar a raggi gamma. La scoperta è dettagliata in un articolo pubblicato il 2 gennaio su arXiv.org.

Le pulsar di raggi gamma sono stelle di neutroni rotanti che emettono fotoni di raggi gamma. Alcuni di loro sono completamente radio-silenziosi, il che significa che sono necessarie osservazioni in altri regimi per conoscere le loro proprietà.

PSR J2021+4026 (o 3FGL J2021.5+4026) è una delle pulsar di raggi gamma più luminose e silenziose. Nell'ottobre 2011, le osservazioni di questo oggetto con Fermi hanno rivelato un improvviso calo del flusso di raggi gamma e un cambiamento del flusso osservato su un arco temporale inferiore a una settimana, che l'ha resa la prima pulsar a raggi gamma variabile nota. I ricercatori hanno anche scoperto che la velocità di rotazione di questa pulsar è cambiata. Tutto sommato, l'oggetto è passato da uno stato di alto flusso di raggi gamma (HGF) e basso tasso di spin-down (LSD) a uno stato di basso flusso di raggi gamma (LGF) e alto tasso di spin-down (HSD).

Osservazioni successive del PSR J2021+4026 hanno mostrato che intorno a dicembre 2014, è tornato allo stato HGF/LSD in un lasso di tempo di pochi mesi. Ora, un team di astronomi guidato da Jumpei Takata della Huazhong University of Science and Technology di Wuhan, Cina, riferisce che la pulsar sembra aver subito un altro cambiamento di stato. Questa ipotesi si basa sui risultati dello studio temporale e spettrale della sorgente con Fermi.

"I tempi e l'analisi spettrale suggeriscono che PSR J2021+4026 è entrato nel nuovo stato LGF/HSD intorno al 1° febbraio 2018, " scrivono gli astronomi sul giornale.

Secondo lo studio, l'evoluzione a lungo termine del flusso di raggi gamma e il comportamento temporale di PSR J2021+4026 sono indicativi di un nuovo cambiamento di stato vicino al primo giorno di febbraio 2018. Questo cambiamento di stato si è verificato in un lasso di tempo inferiore a 10 giorni e le sue proprietà erano simile a quello del 2011, però, con un tasso di spin-down nel nuovo stato leggermente inferiore a quello misurato dopo l'evento avvenuto quasi un decennio fa.

I ricercatori hanno notato che il cambio di stato della PSR J2021+4026 è probabilmente causato dal cambiamento della struttura del campo magnetico della regione della calotta polare. Gli astronomi hanno aggiunto che è possibile che la rottura della crosta o altri processi cambino la struttura del campo magnetico o l'intensità del campo nella regione della calotta polare, e questo processo influenza la corrente creata e quindi la velocità di spin-down della pulsar.

Lo studio suggerisce che il cambiamento di stato nella PSR J2021+4026 si verifica ogni diversi anni. Però, l'esatto intervallo di tempo è ancora sconosciuto ed è necessario un ulteriore monitoraggio di questa pulsar per ottenere dati più precisi.

Riassumendo i risultati, gli astronomi hanno sottolineato che sebbene nelle bande radio siano state scoperte pulsar a commutazione di stato, PSR J2021+4026 è la prima pulsar a commutazione scoperta nei raggi gamma. Perciò, questa sorgente fornisce un'opportunità unica per studiare ulteriormente i meccanismi di commutazione di stato nelle pulsar a raggi gamma.

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