Sono stelle di neutroni che, in rapida rotazione, emettono segnali radio brevi e regolari e sono il residuo di astri – più massicci del nostro Sole – giunti al termine della loro vita come supernove: sono questi i tratti salienti delle pulsar, oggetti celesti ad altissima densità al centro di un nuovo catalogo, presentato in uno studio di recente pubblicazione su The Astrophysical Journal (articolo: “The Third Fermi Large Area Telescope Catalog of Gamma-Ray Pulsars”).
Il catalogo è stato realizzato con i dati di Fermi, telescopio spaziale della Nasa dedicato allo studio delle radiazioni ad altissima energia dell’Universo, con particolare riferimento ai raggi gamma. La missione Fermi vede un’ampia partecipazione del nostro paese con i contributi dell’Agenzia Spaziale Italiana, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. Lo studio sopra citato, coordinato dal Laboratorio di Astrofisica dell’Università di Bordeaux, è il frutto del lavoro di un team internazionale di 170 scienziati; tra di essi, figurano numerosi ricercatori italiani in forze all’Asi, all’Infn, all’Inaf e a diversi atenei.
Fermi, come si evince dal nuovo catalogo, ha scoperto altre 294 pulsar che emettono raggi gamma cui si potrebbero aggiungere ulteriori 33 esemplari che sono in attesa di conferma. Il documento, come specificato dal team della ricerca, raccoglie informazioni complete su tutte le pulsar a raggi gamma sinora conosciute con l’intento di promuovere nuovi percorsi di ricerca. Infatti, le pulsar – spiegano gli autori dell’articolo – sono oggetti celesti di grande rilievo dato che entrano in gioco in un ampio ventaglio di studi astrofisici, toccando ambiti quali i raggi cosmici, l’evoluzione delle stelle e la ricerca delle onde gravitazionali e della materia oscura. Tra le 3.400 pulsar attualmente note solo il 10% circa emette raggi gamma, che Fermi è riuscito a individuare con il suo strumento primario Lat (Large Area Telescope). Inoltre, alcune decine di pulsar contenute nel catalogo sono state rivelate da Fermi, ma non sono visibili attraverso le onde radio. Per questo motivo Fermi ha un ruolo importante nello studio delle pulsar e dei meccanismi fisici che le alimentano.
Il telescopio, lanciato nel giugno 2008, in oltre 15 anni di attività ha compiuto numerose e rilevanti scoperte scientifiche che, ad esempio, hanno portato nel 2011 al conferimento del premio Bruno Rossi al suo team. Tra le scoperte più significative si ricordano quella della prima pulsar a raggi gamma in un’altra galassia (la Grande Nube di Magellano) nel 2015 e quella di un bagliore gigante di raggi gamma da una magnetar (una stella di neutroni che possiede un enorme campo magnetico) nella galassia dello Scultore nel 2021. Fermi, inoltre, ha dato un fondamentale contributo anche nell’individuazione e nello studio delle pulsar millisecondo (caratterizzate da un periodo di rotazione compreso tra 1 e 10 millisecondi), che costituiscono metà degli esemplari presenti nel nuovo catalogo.
«Data la grande quantità di nuove informazioni, ci aspettiamo che nel prossimo decennio questo catalogo resti un riferimento centrale per l’astrofisica delle alte energie», ha commentato Alessio Fiori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Sezione di Pisa), componente del team di autori dello studio sopra citato. Con questa pubblicazione, quindi, il telescopio si conferma una straordinaria ‘macchina da scoperta’.
In alto: un frame del video Nasa che illustra la realizzazione del nuovo catalogo con i dati di Fermi (Crediti: Nasa/Goddard Space Flight Center)