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Troppe radiazioni? Chiedilo alle pulsar

Secondo due recenti studi, l’eccesso anomalo di radiazioni gamma al centro della nostra galassia è provocato da stelle di neutroni in rapida rotazione. Questa ipotesi smentirebbe la teoria dell’annichilazione della materia oscura

C’è nebbia nel cuore della Via Lattea. Una nebbia diffusa, formata da fotoni ad altissime energie, che gli astrofisici non sono ancora riusciti a spiegarsi: è tanta, troppa rispetto a quanto sarebbe giustificato dalle sorgenti di energia oggi conosciute.

 

Si chiama “eccesso di radiazioni gamma”, e indica appunto una quantità anomala di raggi gamma nella nostra galassia.

 

Ma forse il mistero di questa nebbia potrebbe essere presto dissipato. È quanto affermano due studi appena pubblicati su Physical Review Letters, secondo cui l’eccesso di radiazioni sarebbe prodotto da stelle di neutroni in rapida rotazione.

 

Le due ricerche, condotte indipendentemente dall’Università di Amsterdam da un lato e da Princeton e MIT dall’altro, parlano di una miriade di singole sorgenti puntiformi: si tratterebbe di pulsar millisecondo, tra gli ospiti più affascinanti e misteriosi del nostro Universo.

 

Le pulsar millisecondo sono pulsar (stelle di neutroni) con un periodo di rotazione compreso tra 1 e 10 millisecondi. Stelle rapidissime, dunque: vere e proprie trottole galattiche, capaci di ruotare su loro stesse fino a oltre 600 volte al secondo.

 

Ma la caratteristica più interessante in questo caso è un’altra: questa tipologia di stella è in grado di generare intensi campi magnetici e, di conseguenza, raggi gamma ad alta energia.

 

Per questo i ricercatori hanno iniziato a pensare che all’origine dell’eccesso di radiazioni gamma nella Via Lattea potessero esserci proprio le pulsar millisecondo. Un’ipotesi poi confermata dal più accurato “occhio” per la misurazione delle alte energie: il satellite Fermi della NASA.

 

Era stato proprio il Large Area Telescope (LAT) di Fermi a individuare per la prima volta, nel 2009, l’eccesso di radiazioni gamma. Il LAT, missione a cui l’Italia contribuisce con l’Istituto Nazionale di Astrofisica, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Agenzia Spaziale Italiana, aveva misurato una radiazione attorno a 2 GeV (gigaelectronvolt).

 

Da allora, molte ipotesi erano state fatte sull’origine di questa nebbia misteriosa: la più accreditata era la cosiddetta “teoria dell’annichilazione della materia oscura”, secondo cui i raggi gamma provenienti dal centro della Via Lattea sarebbero il risultato di particelle di materia oscura che si scontrano.

 

Una teoria che però lasciava molto di inspiegato, dal momento che il suo “ingrediente” principale, la materia oscura appunto, è di per sé uno dei più grandi misteri della cosmologia moderna.

 

Tanto più che alcuni esperimenti, come quelli condotti dal telescopio spaziale Planck dell’ESA, hanno messo in dubbio la possibilità stessa che il fenomeno dell’annichilazione della materia oscura esista. 

 

Insomma, molti erano in cerca di una spiegazione più soddisfacente. Che potrebbe arrivare proprio da questo doppio studio pubblicato su Physical Review Letters: a favore dell’ipotesi delle pulsar millisecondo all’origine delle radiazioni gamma, c’è il fatto che i due team di ricerca siano arrivati alla stessa conclusione applicando ai dati di Fermi tecniche di analisi statistica diverse. Si tratta di quella che Christoph Weniger, leader di uno dei due studi, definisce una “win-win situation”. 

 

 

La Via Lattea in raggi gamma vista dal satellite della NASA Fermi. Nei riquadri: due analisi statistiche indipendenti dimostrano che la distribuzione dei fotoni è disomogenea, suggerendo così che sia improbabile che all’origine dei raggi gamma in eccesso dal centro della nostra galassia vi sia l’annichilazione della materia oscura. Crediti: Christoph Weniger, UVA / Princeton