NICER Osserva la Fusione di Magnetar "Punto Caldo"
11 Mar. 2022
L'Osservatorio NICER della NASA a bordo della Stazione Spaziale Internazionale osserva un primato astrofisico unico.
NICER (l'array a forma quadrata, al centro dell'immagine) sull'esterno della ISS. Crediti: NASA
Un osservatorio unico ad alta quota a bordo della Stazione Spaziale Internazionale ha recentemente completato una scoperta senza precedenti di un bizzarro oggetto astrofisico.
Nella notte del 10 ottobre 2020, l'osservatorio orbitante della NASA Neil Gehrels Swift observatory ha individuato una sorgente anomala: un magnetar a rotazione rapida, che lampeggia nello spettro dei raggi X ogni 10,4 secondi. L'osservatorio Neil Gehrels Swift è progettato per monitorare i lampi di raggi gamma, ma occasionalmente individua altre sorgenti curiose mentre scandaglia il cielo attraverso lo spettro della luce visibile/raggi X/raggi gamma.
Questa scoperta è stata presto denominata SGR 1830-0645, in base alla sua posizione in ascensione retta e declinazione nel cielo. La pronta reazione di Swift ha permesso ai ricercatori di seguire la scoperta utilizzando il Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) per studiare la sorgente in maggior dettaglio. NICER è stato lanciato a bordo di un razzo SpaceX Falcon-9 con CRS-11 il 3 giugno 2017, ed è fissato all'esterno della stazione sulla Struttura Integrata a Traliccio. Composto da 56 rivelatori di raggi X morbidi, NICER scandaglia il cielo una volta ogni 90 orbite nel regime da 0,2 a 12 kilo-elettronvolt, una porzione dello spettro trasparente solo sopra l'atmosfera terrestre. NICER è specializzato nell'indagare la temporizzazione precisa e l'interno delle stelle di neutroni, particolarmente adatto nel caso strano di SGR 1830-0645.
Una stella di neutroni è il residuo di una stella da 10 a 25 volte la massa del nostro Sole, che si è formata come un nucleo denso e delle dimensioni di una città in rotazione dopo un'esplosione di supernova. Dell'ordine di 1,4 masse solari compresse in un diametro di circa 10 chilometri, una stella di neutroni è sostenuta dal collasso ulteriore da quella che è nota come pressione di degenerazione neutronica.
Una concezione artistica del magnetar rotante SGR 1830-0645. Crediti: NASA.
La sottospecie di stella di neutroni nota come magnetar è ancora più strana. Un magnetar possiede un campo magnetico migliaia di volte più potente di una comune stella di neutroni. Questo potente campo magnetico può disturbare la crosta spessa del magnetar, scatenando violente e energetiche scariche di impulsi di raggi X come quelli osservati su SGR 1830-0645.
NICER ha anche notato qualcosa di curioso riguardo al magnetar SGR 1830-0645; le scariche di raggi X si presentavano in set di tre. NICER ha osservato come il trio di esplosioni si restringesse in durata ad ogni rotazione veloce. NICER è stato in grado di seguire il magnetar per oltre un mese, fino a quando è diventato troppo vicino al Sole nel novembre 2020 per poterlo osservare.
Un grafico di 37 giorni delle macchie calde di raggi X che si fondono sulla superficie di SGR 1830-0645. Crediti: NASA/NICER
“NICER ha seguito come tre macchie calde luminose emettitrici di raggi X si sono lentamente spostate sulla superficie dell'oggetto diminuendo anche di dimensione, fornendo la migliore osservazione finora di questo fenomeno,” afferma George Younes (Università George Washington/NASA/GSFC) in un recente comunicato stampa. “La macchia più grande alla fine si è fusa con una più piccola, cosa che non avevamo mai visto prima.”
Nonostante la designazione ‘SGR’ per Sagittario, SGR 1830-0645 si trova nella vicina costellazione dello Scudo, molto vicino alla stella visibile a occhio nudo Alpha Scuti. Situato molto vicino al piano galattico a circa 13.000 anni luce di distanza, SGR 1830-0645 si trova circa a metà strada dal sistema solare verso il nucleo galattico.
La posizione di SGR 1830-0645 nel cielo. Crediti: Dave Dickinson/Stellarium.
La scoperta evidenzia la capacità di NICER di individuare dettagli e attività sulla superficie di un magnetar, a migliaia di anni luce di distanza. Questo dimostra anche il valore della Stazione Spaziale Internazionale come piattaforma di osservazione astrofisica, in grado di alimentare strumenti come NICER e l'Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-2). NICER ospita anche lo Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT), un esperimento di temporizzazione dei pulsar progettato per testare la fattibilità dell'uso dei pulsar per la navigazione nello spazio profondo.
Sarà affascinante vedere quali straordinarie scoperte NICER farà negli anni a venire.
-Guarda il video della NASA su NICER e SGR 1830-0645 qui.
