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Venti stellari ‘granulosi’

Elaborazione artistica di un sistema binario a raggi X (Credits: NASA/CXC/M.Weiss)

Sono costituiti da protoni, elettroni ed atomi metallici e si muovono rapidamente, arricchendo i dintorni degli astri di elementi, energia cinetica e radiazioni ionizzanti: sono i venti emessi dalle stelle, la cui struttura – fino a qualche anno fa – era ritenuta omogenea. Una campagna di osservazioni condotta con l’osservatorio Chandra della Nasa ha fornito diretta evidenza che questi venti sono ben lontani dall’omogeneità e sono caratterizzati dalla presenza di grumi. La scoperta è stata illustrata in un nuovo studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (articolo: “Multitude of iron lines including a Compton-scattered component in OAO 1657-415 detected with Chandra”); la ricerca è stata svolta da un team di astronomi della Penn State University (Usa) e del Raman Research Institute di Bangalore (India).

Le osservazioni sono state condotte su OAO 1657-415, un sistema binario a raggi X costituito da una stella di neutroni ed una supergigante massiccia. In questo tipo di situazione, le stelle di neutroni producono raggi X quando ricevono dalla compagna il materiale, che poi viene accelerato a velocità molto elevate. Nello specifico, Chandra ha osservato la stella di neutroni mentre passava attraverso un flusso denso di vento stellare proveniente dalla supergigante e i dati raccolti in questa occasione hanno permesso l’apertura di uno spiraglio sulla struttura e sulla composizione di queste correnti. Dalla suddetta accelerazione del materiale, si producono dei raggi X che a loro volta interagiscono con i componenti del vento stellare, da cui scaturiscono dei raggi secondari caratterizzati dalla ‘firma’ di energie a differenti distanze dalla stella di neutroni; gli atomi di ferro neutro, ad esempio, producono raggi X dotati di un’energia pari a 6,4 kilo-electron-volt (keV). Lo spettrometro di Chandra è stato appunto utilizzato per cogliere i raggi X e distinguerli in base alla loro energia, in modo da poter comprendere la composizione chimica del sistema binario.

Nello specifico, in OAO 1657-415 è stato notato che questo picco di 6,4 keV aveva qualcosa di insolito, un’ampia estensione definita ‘effetto Compton’; tale fenomeno è indicativo del fatto che i raggi X derivanti dal ferro neutro vengono sparpagliati dalla densa materia che circonda la stella. OAO 1657-415 è il secondo sistema binario in cui è stata riscontrata questa peculiarità. Ulteriori analisi spettrali condotte con gli strumenti di Chandra mostrano che il ferro neutro viene ionizzato ad almeno 2,5 secondi luce e ad una considerevole distanza dalla stella di neutroni perché si producano i raggi X. Secondo gli studiosi, l’affievolimento dei raggi X e il comportamento del ferro neutro sono due caratteristiche che corroborano la natura grumosa dei venti stellari. Il gruppo di lavoro ha in programma un’ulteriore campagna di osservazioni su OAO 1657-415, che partirà a maggio di quest’anno e vedrà l’impiego del telescopio NuStar della Nasa, che può coprire uno spettro più ampio nei raggi X; in particolare, la campagna sarà focalizzata sul campo magnetico della stella di neutroni.

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