Gli scienziati svelano i misteri delle magnetar, gli oggetti più magnetici dell'universo

Jul 02, 2023

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Le magnetar sono tra gli oggetti più bizzarri e misteriosi dell'universo, con una forza magnetica trilioni di volte superiore a quella della Terra o di qualsiasi altro magnete sviluppato dall'uomo.

Gli scienziati non sono ancora sicuri di come si formino esattamente questi oggetti. Ma una stella unica, ricca di elio, che si trova a 3.000 anni luce di distanza, potrebbe avere qualche risposta, secondo uno studio pubblicato il 17 agosto sulla rivista Science.

I ricercatori affermano che il comportamento sconcertante della stella non può essere spiegato con i modelli tradizionali. Ma ciò potrebbe essere spiegato dai campi magnetici – campi che, in effetti, si sono rivelati così forti da determinare che si trattasse della stella più massiccia e magnetica mai registrata. Ha anche dato origine a una nuova definizione: una “massiccia stella di elio magnetica”.

Ora, gli scienziati sospettano che un giorno la stella collasserà in un’esplosione di supernova. E il risultato di quell’esplosione potrebbe essere la nascita di una magnetar, una stella morta che avrà un’attrazione magnetica miliardi di volte più forte della stella attuale, secondo lo studio.

Ciò fornisce almeno una risposta alla domanda su come si formano le magnetar. Potrebbero esserci altri metodi, notano gli autori dello studio. Ma è un enorme passo avanti nello svelare i misteri delle magnetar, che hanno confuso gli scienziati per decenni.

La massiccia stella di elio magnetico al centro dello studio fa parte di un sistema a due stelle chiamato HD 45166. E la stella dominante – o primaria – all’interno del sistema è diventata un’ossessione per Tomer Shenar, l’autore principale dello studio e un astronomo presso l'Università di Amsterdam nei Paesi Bassi.

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"Non li abbiamo mai realmente osservati perché sono molto difficili da rilevare, ad eccezione di questo oggetto", ha detto Shenar del tipo di stella HD 45166.

Si riferisce alla stella come al suo “animale domestico”, mentre la sua collega e coautrice dello studio Julia Bodensteiner la chiama scherzosamente una “stella zombie” – perché “trasforma Tomer in uno zombie”.

La stella assomiglia a una stella di Wolf-Rayet, che è una fase che attraversano le stelle molto massicce prima di collassare in stelle di neutroni o buchi neri. Ma la stella aveva una massa molto inferiore a quella di una tipica Wolf-Rayet.

"È fondamentalmente un oggetto che sfida i nostri modelli e teorie", ha detto Shenar alla CNN.

Ma a Shenar venne in mente che i campi magnetici potrebbero essere il colpevole, spiegando perché la stella assomiglia a una Wolf-Rayet ma contiene molta meno massa.

All'inizio nemmeno Shenar ci credeva. E ha detto che convincere i suoi colleghi ricercatori non è stata un’impresa facile. Ma le prove erano così convincenti che Shenar e i suoi colleghi sono riusciti ad avere accesso a strumenti astronomici altamente competitivi, tra cui il Canada-Francia-Hawaii Telescope, che si trova alle Hawaii ed è in grado di rilevare e misurare i campi magnetici.

I risultati sono stati sorprendenti.

Si scoprì che la stella conteneva un campo magnetico di 43.000 gauss. Per contestualizzare, la Terra ha un campo magnetico – che consente alle bussole di funzionare e agli uccelli di orientarsi – che misura circa 0,5 gauss.

I ricercatori sospettano che il campo magnetico di questa stella provenga dalla fusione con un'altra stella. In sostanza, afferma lo studio, il sistema a due stelle conteneva tre stelle e una stella ha inghiottito una delle sue compagne, formando un nucleo altamente magnetico.

I ricercatori sospettano che la massiccia stella magnetica di elio collasserà ed esploderà, diventando una supernova, tra circa un milione di anni.

Quell’esplosione creerà quindi una stella di neutroni, che si verifica quando i protoni e gli elettroni al centro di una stella collassano e formano neutroni – essenzialmente i resti morti di una stella un tempo massiccia e brillantemente accesa.

Gli scienziati sapevano già che circa il 10% delle stelle di neutroni sono anche magnetar. Ma non sapevano in precedenza cosa fosse necessario per crearli.