Da grande diventerai una bellissima “magnetar”, questo dicono gli astronomi della stella HD45166

Per la prima volta gli astronomi hanno scoperto una stella che, morendo, diventerà una “magnetar” cioè una stella con i più intensi campi magnetici osservati nell’Universo.

Il Sole riesce naturalmente a produrre campi magnetici superficiali (all’interno delle macchie solari) con densità di flusso fino a 1500 Gauss, cioè fino a 5000 volte più intensi del campo magnetico terrestre superficiale (circa 0.3 Gauss). Nella vita quotidiana, il magnete che si utilizza per chiudere lo sportello del frigorifero ha generalmente un'intensità di 50 Gauss.

La densità di flusso di un campo magnetico si misura usando come unità il Gauss o il suo multiplo, il Tesla = 10.000 Gauss

Eppure l’uomo è riuscito artificialmente a produrre campi addirittura fino a 12 milioni di Gauss in un esperimento fatto in Giappone e fino a 28 milioni di Gauss in un esperimento fatto in Russia nel 2001.
Sembrano numeri grandissimi, ma cosa sono in confronto a campi magnetici di 100 mila miliardi di Gauss!

Nel cosmo esistono oggetti capaci di produrre campi magnetici di tale intensità: le “magnetar” quale nome più adatto per indicare tali oggetti. Magnetar è il nome contratto di "magnetic star" (cioè stella magnetica).

Cosa sono le magnetar

Sappiamo che le magnetar sono stelle ormai morte. In vita erano stelle con massa più del doppio di quella del Sole che hanno terminato la loro vita in modo violento, con un’esplosione di supernova. A causa dell’esplosione, la maggior parte degli strati esterni sono stati espulsi via producendo una sorta di nube di poveri e gas in rapida espansione, mentre gli strati interni sono collassati su se stessi. Questo collasso ha prodotto un oggetto così compatto che protoni ed elettroni si sono uniti formando neutroni.

L'esistenza delle magnetar era stata prevista teoricamente da Robert Duncan e Christopher Thompson nel 1992. Da allora sono circa 20 le magnetar scoperte.

Le magnetar sono appunto di stelle di neutroni. Tuttavia, a differenza di altre stelle di neutroni, nel processo finale di collasso queste hanno intensificato i loro campi magnetici fino a valori così alti da essere i più alti osservati nell’Universo.

Immagine composta della supernova SN1987A. Si notano gli anelli di polveri e gas espulsi durante l'esplosione, al centro dei quali si trova una stella di neutroni. Credit: NASA

Era rimasto sempre un mistero da quale tipo di stella derivassero le magnetar, o in altre parole che caratteristiche avessero i progenitori delle magnetar.

Durante la loro vita le stelle evolvono attraversando una serie di fasi. Più breve è la durata di una data fase, più improbabile è osservare una stella in quella fase. La fase che porta le stelle a diventare magnetar è una di quelle fasi brevi, per cui non era mai stata mai osservata.

HD45166: la candidata magnetar

Un team di astronomi, guidato da Tomer Shenar dell' Anton Pannekoek Institute for Astronomy (Paesi Bassi), utilizzando i telescopi dell'ESO e di altre strutture osservative distribuite su tutto il globo terrestre, ha recentemente annunciato di avere scoperto una stella che ha proprietà e che si trova in una fase che potrebbe precedere quella finale di magnetar.

In altre parole è stato osservato quello che probabilmente è il progenitore di una magnetar e che in breve tempo, migliaia o decine di migliaia di anni, potrebbe diventare una magnetar.

La scala dei tempi astronomici, precisamente dell’evoluzione degli oggetti cosmici, è ben diversa e molto più lunga delle scale dei tempi a cui siamo abituati. Se miliardi di anni sono tipici delle fasi evolutive più lente, migliaia o decine di migliaia di anni possono considerarsi tempi brevi.

La stella scoperta essere un probabile progenitore di magnetar si chiama HD 45166 (HD sta per Henry Draper ed è il nome di un catalogo stellare introdotto nei primi del '900).

La stella si trova nella costellazione dell'Unicorno. Si tratta di un sistema binario, cioè HD 45166 ha una compagna e insieme orbitano attorno al comune centro di massa. La peculiarità di questa stella è che ha una massa circa il doppio di quella del Sole, si è formata dalla fusione di due stelle molto ricche di elio e sulla sua superficie si trovano intensi campi magnetici di circa 43.000 Gauss.

Avendo un massa di circa 2 volte quella del Sole, gli astrofisici già sanno che la sua morte sarà violenta, cioè con una esplosione distruttiva di supernova che lascerà come residuo una stella di neutroni.

Ma, si tratterà di una stella di neutroni magnetica. I modelli evolutivi indicano che a causa del collasso del nucleo della stella in cui protoni ed elettroni si fonderanno in neutroni, l’attuale campo magnetico di 43.000 Gauss risulterà intensificato fino a migliaia di miliardi di Gauss, che sono appunto quelli osservati nelle magnetar.

Quando un oggetto stellare magnetizzato si contrae, o meglio collassa su se stesso, l’intensità del suo campo magnetico ne risulta enormemente amplificata.

Ecco che allora HD45166 ha tutte le caratteristiche per essere il primo progenitore osservato di una magnetar. La conferma di questa ipotesi avverrà, …a breve, ma sempre in termini astronomici!