Una stella da record: il primo precursore di una magnetar

DATA ULTIMO AGGIORNAMENTO: 24 Novembre 2023

Le magnetar sono tra gli oggetti più estremi dell’universo: stelle con un campo magnetico così forte che l’intera chimica diventa inapplicabile nelle loro vicinanze. Tecnicamente si tratta di un tipo di stelle di neutroni, oggetti dalla densità estrema.

La particolarità sta nel fatto che al loro interno si trovano particelle cariche allo stato superfluido, che cioè si muovono come un fluido, ma senza generare alcun attrito. Ciò supporta una potente dinamo, che è responsabile a sua volta del mantenimento del fortissimo campo magnetico.

Ma cosa mette in moto tale dinamo? Fino ad oggi si avevano varie teorie, ma nessun esempio pratico a supporto. Ora invece un gruppo internazionale di ricercatori sembrerebbe averne trovato uno.

L’osservazione di una magnetar in divenire

Una stella di neutroni, e quindi anche una magnetar, si genera in seguito all’esplosione in supernova di una stella massiccia.

Poiché una magnetar è decisamente più piccola e densa della stella originaria, è ragionevole pensare che il campo magnetico di quest’ultima, compresso in maniera estrema, possa “mettere in moto” la magnetar.

Difatti, questa semplice idea è anche la teoria prevalente per spiegare l’innesco della dinamo di una magnetar. Il problema è che finora non era mai stato trovato un esempio di stella sufficientemente massiccia e dal campo magnetico abbastanza forte da generare e attivare una magnetar.

Ma come riporta John Timmer su Ars Technica, un gruppo di ricercatori guidato dall’astronomo olandese Tomer Shenar parrebbe finalmente aver trovato una candidata ideale.

Storia di una Wolf-Rayet molto particolare

HD 45166 è un sistema binario composto da una stella comune e un’altra di tipo Wolf-Rayet. Tali stelle sono tipicamente molto calde, massicce e ricche di elio, avendo espulso la maggior parte dell’idrogeno a causa di violente eruzioni.

Ma la Wolf-Rayet in HD 45166 appare subito tutt’altro che tipica: ha una massa solo quattro volte superiore a quella del Sole ed è stranamente ricca anche di carbonio, ossigeno e azoto; inoltre, il suo asse di rotazione è bizzarramente orientato in direzione della sua orbita.

Tutto ciò ha fatto sì che l’analisi dei dati al riguardo continuasse e ora finalmente Shenar sembra raccogliere i frutti del duro lavoro suo e dei suoi colleghi internazionali.

Infatti, analisi più approfondite riguardo il periodo orbitale di HD 45166 parrebbero suggerire che le due stelle sono molto più lontane l’una dall’altra di quanto precedentemente calcolato.

Questo da un lato porta a determinare una massa ancora inferiore per la Wolf-Rayet, ma dall’altro risolve la stranezza dell’orientamento del suo asse di rotazione.

Svelato il mistero di una stella da record

Ma il risultato più significativo delle nuove analisi è che grazie ad esse è stato possibile determinare il campo magnetico della Wolf-Rayet, che ha una forza di circa 40000 Gauss: per confronto, quello terrestre non raggiunge nemmeno un Gauss!

Quando esploderà in supernova, tale stella avrà comunque una massa sufficiente per collassare in una stella di neutroni del raggio di una dozzina di chilometri.

Se comprimiamo un campo magnetico così potente in uno spazio così ristretto, abbiamo tutti gli ingredienti per generare una portentosa magnetar: la Wolf-Rayet in HD 45166 diventa così il primo precursore di magnetar mai scoperto.

Come ciliegina sulla torta, i ricercatori pensano di aver capito anche il perché dell’atipicità di tale stella. Simulazioni al computer mostrano infatti che probabilmente HD 45166 era inizialmente composto da tre stelle, con due Wolf-Rayet molto vicine tra loro.

Alla fine la coppia si sarebbe unita, generando una singola Wolf-Rayet ricca di elio e dal potente campo magnetico, in grado di trattenere al suo interno il carbonio, ossigeno e azoto di cui sopra.

Una stella che ora entra di diritto nella storia.

(Originariamente pubblicato su Storie Semplici)