Per la prima volta, gli astronomi hanno misurato la velocità dei getti in rapido movimento nello spazio, cruciali per la formazione stellare e la distribuzione degli elementi necessari alla vita.
È stato misurato che i getti di materia, espulsi da stelle considerate "cannibali cosmici", viaggiano a oltre un terzo della velocità della luce, grazie a un nuovo esperimento rivoluzionario pubblicato su Nature oggi.
Lo studio getta nuova luce su questi processi violenti, facendo un uso intelligente delle esplosioni nucleari fuori controllo sulla superficie delle stelle.
Il coautore Jakob van den Eijnden, membro del Premio Warwick presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, ha dichiarato:"Le esplosioni sono avvenute su stelle di neutroni, che sono incredibilmente dense e note per l'enorme attrazione gravitazionale che le fa inghiottire il gas dall'ambiente circostante". —un'attrazione gravitazionale che è superata solo dai buchi neri.
"Il materiale, per lo più idrogeno proveniente da una stella vicina che orbita attorno, turbina verso la stella collassata, cadendo come neve sulla sua superficie. Man mano che cade sempre più materiale, il campo gravitazionale lo comprime finché non viene avviata un'esplosione nucleare fuori controllo. Questa esplosione colpisce i getti che vengono emessi dal materiale in caduta ed espellono particelle nello spazio ad altissima velocità."
Il team ha ideato un modo per misurare la velocità e le proprietà dei getti confrontando i raggi X e i segnali radio captati dall'Australia Telescope Compact Array (di proprietà e gestito da CSIRO, l'agenzia scientifica nazionale australiana) e quelli dell'Agenzia spaziale europea (ESA) Satellite integrale.
Il coautore Thomas Russell, Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF, Palermo, Italia, ha dichiarato:"Questo ci ha fornito un esperimento perfetto. Abbiamo avuto un impulso molto breve di materiale extra che viene sparato nel getto e che possiamo monitorare mentre si muove lungo il jet per conoscere la sua velocità."
Jakob van den Eijnden ha aggiunto:"Queste esplosioni si verificano ogni paio d'ore, ma non è possibile prevedere esattamente quando accadranno. Quindi devi guardare a lungo le osservazioni del telescopio e sperare di catturare un paio di esplosioni. tre giorni di osservazioni, abbiamo visto 10 esplosioni e getti illuminati."
I jet percorrevano circa 114.000 chilometri al secondo, un incredibile 35-40% della velocità della luce.
Questa è stata la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di anticipare e osservare direttamente come una certa quantità di gas veniva incanalata in un getto e accelerata nello spazio.
La coautrice Nathalie Degenaar, Università di Amsterdam, Paesi Bassi, ha continuato:"Sulla base dei dati precedenti, pensavamo che l'esplosione avrebbe distrutto il punto in cui il jet veniva lanciato. Ma abbiamo visto esattamente il contrario:un forte input nel jet piuttosto che un'interruzione."
I ricercatori ritengono che anche la massa e la rotazione delle stelle di neutroni e dei buchi neri abbiano un impatto sui getti.
Avendo ora dimostrato che questa ricerca è possibile, questo studio costituirà il progetto per futuri esperimenti sulle stelle di neutroni e sui loro getti. I getti possono anche essere prodotti da eventi catastrofici come esplosioni di supernova e lampi di raggi gamma. I nuovi risultati avranno ampia applicabilità in molti studi sul cosmo.
Ulteriori informazioni: Thomas Russell, Le esplosioni termonucleari sulle stelle di neutroni rivelano la velocità dei loro getti, Natura (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07133-5. www.nature.com/articles/s41586-024-07133-5
Informazioni sul giornale: Natura
Fornito dall'Università di Warwick
