Viene dedotta una deformazione microscopica della stella di neutroni nel sistema stellare binario PSR J1023+0038. Qui, l'asse di rotazione della stella è perpendicolare al piano della figura. L'altezza extra della stella di neutroni in una direzione è solo di pochi micrometri che è delle dimensioni di un batterio, che è stimata da una distanza di circa 4500 anni luce. Credito:Sudip Bhattacharyya
Immaginiamo che la dimensione di un batterio sia misurata da una distanza di circa 4500 anni luce. Questa sarebbe una misurazione incredibile, considerando che un batterio è così piccolo che è necessario un microscopio per vederlo, e quale enorme distanza può percorrere la luce in 4500 anni, dato che può fare il giro della Terra più di sette volte in un solo secondo.
Ma una piccola deformazione delle dimensioni di un batterio, che è un'altezza extra di pochi micrometri in una direzione, è stato ora dedotto per una stella di neutroni a una distanza di circa 4500 anni luce, dalla ricerca del Prof. Sudip Bhattacharyya del Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), India. Questa ricerca è pubblicata in un nuovo articolo in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
Le stelle di neutroni sono oggetti cosmici incredibilmente densi. Hanno circa le dimensioni di una città, ma contengono più materiale del Sole, e una manciata di roba stellare supererebbe una montagna sulla Terra. Si osserva che alcuni di loro girano diverse centinaia di volte al secondo, e li chiamiamo pulsar millisecondi. Una leggera asimmetria o deformazione attorno all'asse di rotazione di tale stella causerebbe l'emissione continua di onde gravitazionali.
Onde gravitazionali, che sono increspature nello spaziotempo, hanno recentemente fornito una nuova finestra sull'universo. Ma finora sono stati trovati come fenomeni transitori di fusioni di buchi neri e stelle di neutroni. Onde gravitazionali continue, per esempio da una stella di neutroni leggermente deformata e rotante, finora non sono stati rilevati. Gli strumenti attuali potrebbero non essere in grado di rilevare queste onde, se la deformazione è troppo piccola.
Però, un modo per dedurre indirettamente tali onde e per misurare questa deformazione è stimare il contributo delle onde alla velocità di spin-down della pulsar, cosa che fino ad ora non era possibile. PSR J1023+0038 è una sorgente cosmica unica per questo scopo, perché è l'unica pulsar al millisecondo per la quale due velocità di spin-down, nella fase di trasferimento di massa dalla stella compagna e nella fase in cui non c'è trasferimento di massa, sono stati misurati. Utilizzando questi valori, e soprattutto un principio fondamentale della fisica, cioè la conservazione del momento angolare, Bhattacharyya ha dedotto onde gravitazionali continue e ha stimato la deformazione microscopica della stella di neutroni.