La sorgente X ultraluminosa ULX-1 (Ultra-luminous X-ray source 1) nella galassia NGC 5907 è la pulsar X (una stella di neutroni la cui rapida rotazione modula il suo flusso di raggi X) più brillante che conosciamo. Tanto luminosa da mettere in difficoltà gli astrofisici: l’emissione X è alimentata dalla materia che la pulsar sottrae col suo campo gravitazionale ad una stella compagna e che si ‘incendia’ precipitando verso la stella di neutroni.
La radiazione X è però talmente potente che dovrebbe soffiare via il materiale in arrivo. In questo regime, chiamato di accrescimento supercritico, ci si aspettano quindi potenti ‘venti’ di particelle, ma non è ancora chiaro come una quantità sufficiente di materiale della stella compagna riesca a raggiungere la pulsar e alimentarla.
Ricercatori della Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia hanno preso parte alla scoperta della pulsar (https://www.media.inaf.it/2017/02/20/ecco-la-pulsar-x-piu-estrema/) e continuano a studiare l’oggetto per mezzo di telescopi spaziali sensibili ai raggi X.
All’inizio dell’estate 2017, NGC 5907 ULX-1 si è spenta.
“In principio eravamo dispiaciuti: avremmo voluto continuare ad osservarla per misurare il suo periodo orbitale, un parametro ancora sconosciuto del sistema” commenta Paolo Esposito (IUSS), “ma spento il faro che ci abbagliava, abbiamo notato qualcosa di sorprendente”.
“Grazie ad un’osservazione col satellite Chandra, abbiamo constatato la presenza di un’emissione diffusa, una nebula che circonda la pulsar.” dice Andrea Tiengo (IUSS).
L'espansione di una nebula segue regole semplici ed universali, per cui è stato possibile ricostruire la sua storia e quindi quella del vento di materia proveniente dalla pulsar che la alimenta.
“Quest'ultimo deve aver mantenuto una potenza media simile a quella osservata dalla ULX1 come emissione X per circa 70mila anni. Quindi l'energia immagazzinata nella nebula è immensa, pari a 100 supernove.” osserva Giovanni Novara (IUSS).
È la prima volta che una struttura simile si osserva in raggi X, forse perché colta nel suo vigore giovanile. Nebule più mature, osservate attorno ad altre ULX, emettono invece la loro energia soprattutto nelle bande ottica e radio. Si apre ora la caccia ad oggetti simili, per capire il loro ruolo nell'evoluzione delle ULX e il loro impatto sulle galassie che le ospitano.
Il Lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy, novembre 2019.
Diffuse X-ray emission around an ultraluminous X-ray pulsar
Andrea Belfiore, Paolo Esposito, Fabio Pintore, Giovanni Novara, Ruben Salvaterra, Andrea De Luca, Andrea Tiengo, Patrizia Caraveo, Felix Fürst, Gian Luca Israel, Danilo Magistrali, Martino Marelli, Sandro Mereghetti, Alessandro Papitto, Guillermo A. Rodríguez Castillo, Chiara Salvaggio, Luigi Stella, Dominic J. Walton, Anna Wolter, Luca Zampieri https://doi.org/10.1038/s41550-019-0903-z
Il risultato è stato anche commentato da Roberto Soria (National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences; Sydney Institute for Astronomy, University of Sydney) nell’editoriale “a pulsar’s shocking power”, Nature Astronomy, novembre, 2019. https://doi.org/10.1038/s41550-019-0934-5