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Una mweapulsar, nome che stava originariamente per mweqsorgente radio pulsante (dall'inglese mwegmwewpulsating stmwfaar, sulla base dello stesso schema usato per la parola mwfqquasar), è una delle possibili manifestazioni astronomiche delle mwfgstelle di neutroni. Nelle prime fasi della sua formazione, in cui ruota molto velocemente, la sua mwfwradiazione elettromagnetica in coni ristretti è osservata come mwgaimpulsi emessi a intervalli estremamente regolari. Nel caso di pulsar ordinarie, la loro massa è comparabile a quella del mwgqSole, ma è compressa in un raggio di una decina di chilometri, quindi la loro mwggdensità è enorme. Il fascio di onde radio emesso dalla stella è causato dall'azione combinata del mwgwcampo magnetico e della mwharotazione.

Le pulsar si formano quando una stella esplode come mwhgsupernova II, mentre le sue regioni interne collassano in una stella di neutroni congelando e ingigantendo il campo magnetico originario. La velocità di rotazione alla superficie di una pulsar è variabile e dipende dal numero di rotazioni al secondo sul proprio asse e dal suo raggio. Nel caso di pulsar con emissioni a frequenze del chilohertz, la velocità superficiale può arrivare a essere una frazione significativa della velocità della luce, a velocità di mwhw70000 km/scite-ref-pul-1-0[1].

• Storia

• Teoria

• Importanza

• Note

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• Collegamenti esterni

Le pulsar furono scoperte da mwlaJocelyn Bell sotto la direzione di mwlqAntony Hewish nel 1967, mentre stavano usando un primordiale mwlgradiotelescopio che all'epoca era costituito da un semplice campo di pali verticali collegati l'un l'altro da cavo conduttore, per studiare la mwlwscintillazione delle mwmaquasar. Trovarono invece un segnale molto regolare, consistente in un impulso di radiazione ogni pochi secondi. L'origine terrestre del segnale fu esclusa, perché il tempo che l'oggetto impiegava ad apparire era in sincronia con il mwmqgiorno siderale invece che con il mwmggiorno solare e la potenza emessa era di ordini di grandezza superiore a quella producibile artificialmente. La scoperta fu resa nota con un articolo pubblicato da mwmwmwnaNature a febbraio 1968.cite-ref-2[2] e premiata con un mwoqNobel nel 1974, che fu però assegnato al solo Hewish. Bell riceverà 44 anni dopo lo Special mwogBreakthrough Prize con un premio in denaro di 3 milioni di dollaricite-ref-3[3].

Il nome originale dell'oggetto fu "LGM" (Little Green Men, mwqapiccoli omini verdi) perché qualcuno scherzò sul fatto che, essendo così regolari, potessero essere segnali trasmessi da una qualche forma di vita mwqqextraterrestre.cite-ref-4[4]cite-ref-5[5] Dopo molte speculazioni, una spiegazione più prosaica fu trovata in una mwsgstella di neutroni, un oggetto fino ad allora solo ipotizzato, e oggi la prima pulsar scoperta è ufficialmente nota come mwswPSR B1919+21.

Negli mwtqanni 1970-mwtg1980, fu scoperta una nuova categoria di pulsar: le mwtwpulsar superveloci, o mwuamwuqpulsar millisecondo che, come indica il loro nome, hanno un periodo di pochi mwugmillisecondi invece che di secondi o più e risultano essere molto antiche, frutto di un processo evolutivo lungo.

Nel 2003 viene individuata da un team di ricercatori internazionali tra cui gli italiani mwvaMarta Burgay, mwvqAndrea Possenti e mwvgNicolò D'Amico presso il mwvwradiotelescopio di mwwaParkes, in mwwqAustralia, la prima "pulsar doppia" ovvero due stelle pulsar che orbitano una attorno all'altra, in un mwwgsistema binario. In quest'ultimo caso, la grandissima precisione degli impulsi ha permesso agli astronomi di calcolare la perdita di energia mwwworbitale del sistema, si pensa dovuta all'emissione di mwxaonde gravitazionali. L'esatto ammontare di questa perdita di energia è in buon accordo con le equazioni della mwxqrelatività generale di mwxgEinstein.

Il modello di pulsar generalmente accettato, e raramente messo in discussione, è quello del rotatore obliquo. Spiega le osservazioni con un fascio di radiazioni che punta nella nostra direzione una volta per ogni rotazione della stella di neutroni. L'origine del fascio rotante è legato al disallineamento tra l'asse di rotazione e l'asse del mwagcampo magnetico della pulsar, analogamente a quanto si osserva sulla mwawTerra. Il fascio è emesso dai poli magnetici della pulsar, che possono essere separati dai poli di rotazione di un angolo anche ampio. Questo angolo rende il comportamento dei fasci simile a quello di un faro. La sorgente di energia dei fasci è l'mwbaenergia rotazionale della stella di neutroni, la quale rallenta lentamente la propria rotazione per alimentare i fasci. Le pulsar millisecondo sono state probabilmente accelerate dal mwbqmomento angolare posseduto da una materia esterna caduta su di esse, proveniente da una vicina stella compagna in un mwbgsistema binario mediante il meccanismo del mwbwtrasferimento di massa. Anche le pulsar millisecondo, però, rallentano costantemente la propria rotazione.

L'osservazione di eventuali mwcqglitch è di interesse per lo studio dello stato della materia nelle stelle di neutroni.cite-ref-0-6-0[6] Un glitch è un improvviso aumento della velocità di rotazione (che viene osservato come un'improvvisa riduzione dell'intervallo tra gli impulsi). Per lungo tempo si è creduto che tali glitch derivassero da "stellemoti" dovuti ad aggiustamenti della crosta superficiale della stella di neutroni. Oggi esistono anche modelli alternativi, che spiegano i glitch come fenomeni legati alla presenza di mwdgsuperconduttività all'interno della stella.cite-ref-0-6-1[6] Una simile spiegazione in termini di superfluiditmwewà potrebbe anche spiegare un altro fenomeno legato alla rotazione delle pulsar, il mwfatiming noisecite-ref-7[7].

Nel 2003, le osservazioni della pulsar della mwggNebulosa del Granchio ha rivelato "sotto-impulsi", sovrapposti al segnale principale, con una durata di pochi mwgwnanosecondi. Si pensa che impulsi così stretti possano essere emessi da regioni della superficie della pulsar con un diametro massimo di 60 centimetri, rendendo queste regioni le più piccole strutture mai misurate all'esterno del mwhasistema solare.

La scoperta delle pulsar ha confermato l'esistenza di stati della materia prima solo ipotizzati, come la mwhwstella di neutroni, e impossibili da riprodurre in laboratorio a causa delle alte energie necessarie, gravitazionali e no. Questo tipo di oggetti è l'unico in cui è possibile osservare il comportamento della materia a densità mwianucleari, anche se solo indirettamente.cite-ref-0-6-2[6] Inoltre, le pulsar millisecondo hanno consentito un nuovo test della relatività generale in condizioni di forti campi gravitazionali.

Grazie alle pulsar, è stata possibile la scoperta del mwjgprimo pianeta extrasolare, e successivamente di altri dieci.

Sono in corso studi per verificare la fattibilità di mwkautilizzare le pulsar millisecondo per determinare con precisione la posizione di un oggetto che si muove a migliaia di chilometri all'ora nello spazio profondo e utilizzarle in futuro per missioni spaziali robotiche.cite-ref-8[8]cite-ref-9[9]

cite-note-pul-11. ↑ Jacob Shaham, mwnwLe pulsar più vecchie dell'universo, su "Le Scienze (Scientific American)", num.224, apr.1987, pag. 26-33.

cite-note-22. ↑ mwow(mwpamwpqEN) A. Hewish, S.J. Bell, J.D.H. Pilkington, P.F. Scott e R.A. Collins, mwpgmwpwObservation of a Rapidly Pulsating Radio Source, in mwqaNature, vol.mwqq 217, n.mwqg 5130, febbraio 1968, pp.mwqw 709–713, mwraBibcode:mwrq1968Natur.217..709H, mwrgDOI:mwrw10.1038/217709a0, mwsaISSNmwsq 1476-4687.

cite-note-33. ↑ mwvqmwvgmwvwJocelyn scoprì le stelle pulsar, ma il Nobel fu assegnato al suo prof. A lei un premio dopo 50 anni, su mwwarepubblica.it.

cite-note-44. ↑ mwxa(mwxqmwxgEN) mwxwS. Jocelyn Bell Burnell, mwyamwyqLittle Green Men, White Dwarfs or Pulsars?, su mwygircamera.as.arizona.edu, 1977. mwywURL consultato il 3 marzo 2023 mwza(archiviato dall'mwzqurl originale il 12 agosto 2022).

cite-note-55. ↑ mw0q(mw0gmw0wEN) space.com (a cura di), mw1amw1qLittle Green Men? Pulsars Presented a Mystery 50 Years Ago, su mw1gspace.com, 28 novembre 2017.

cite-note-0-66. ↑ mw3gMarco Antonelli, Alessandro Montoli e Pierre Pizzochero, mw3wmw4aInsights into the physics of neutron star interiors from pulsar glitches, 2022-11, pp.mw4q 219-281. mw4gURL consultato il 17 dicembre 2023.

cite-note-77. ↑ .mw5gMarco Antonelli, Avishek Basu e Brynmor Haskell, mw5wmw6aStochastic processes for pulsar timing noise: fluctuations in the internal and external torques, in mw6qMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol.mw6g 520, n.mw6w 2, 7 febbraio 2023, pp.mw7a 2813-2828, mw7qDOI:mw7g10.1093/mnras/stad256. mw7wURL consultato il 17 dicembre 2023.

cite-note-88. ↑ mw8w(mw9amw9qEN) mw9gmw9wHow to use a pulsar to find Starbucks, su mw-asciencenews.org, 23 novembre 2010. mw-qURL consultato il 20 novembre 2022.

cite-note-99. ↑ mw-q(mw-gmw-wEN) mwaqamwaqeNASA team first to demonstrate X-ray navigation in space, su mwaqieurekalert.org, 11 gennaio 2018.

• mwaqyPulsar del Granchio

• mwaqgPulsar millisecondo

• mwaqoBlitzar

• mwaqwFranco Pacini

• mwaq4Jocelyn Bell

Altri progetti

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• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «pulsar»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sulla pulsar

• citerefbritannica-com(EN) pulsar, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

• citerefencyclopedia-of-science-fiction(EN) Pulsar, su The Encyclopedia of Science Fiction.