Un sistema binario raro in NGC 362D rivela due primati per le pulsar millisecondo

Un team internazionale guidato dall’Inaf e dall’Università di Bologna ha scoperto un sistema binario in una fase rara della sua evoluzione, formato da una pulsar millisecondo e dalla più giovane nana bianca finora osservata in un sistema di questo tipo. La scoperta, pubblicata su Astronomy & Astrophysics Letters, ha rivelato due primati: la presenza di una nana bianca in una fase precoce della sua evoluzione e la prima evidenza di materiale circumstellare attorno a una stella così giovane. L’osservazione è stata possibile grazie alle osservazioni del radiotelescopio Meerkat e al confronto con dati del telescopio spaziale Hubble.

Una nana bianca in una fase rara

La nana bianca, identificata come una proto-nana bianca di elio, ha una massa di circa 0,18 masse solari e si trova in una fase precedente al completo raffreddamento. Questo stato è raro e offre agli astronomi un’istantanea di una fase molto precoce nell’evoluzione di due stelle che, per milioni di anni, si sono scambiate materia. Il trasferimento di massa si è concluso circa 600 milioni di anni fa, un intervallo relativamente breve su scala astronomica. La stella si trova quindi ancora in una fase precedente alla normale sequenza di raffreddamento delle nane bianche.

La presenza di materiale attorno alla nana bianca potrebbe produrre segnali anche nel radio, oltre che nell’ottico, simili a quelli osservati in sistemi con compagne non degeneri. Questo fenomeno potrebbe aiutare a interpretare correttamente altri sistemi giovani, offrendo una chiave per comprendere meglio l’evoluzione delle pulsar millisecondo.

Un meccanismo di riciclo unico

Le pulsar millisecondo sono stelle di neutroni estremamente compatte, capaci di ruotare su sé stesse centinaia di volte al secondo. Questa rapidissima rotazione è il risultato di un lungo processo di trasferimento di materia dalla stella compagna alla stella di neutroni. Insieme alla massa viene infatti trasferito anche il momento angolare, un effetto simile a quello di una spinta applicata a una trottola, che la porta a girare sempre più velocemente. È il cosiddetto meccanismo di “riciclo” delle pulsar.

Durante questo scambio, la stella donatrice perde progressivamente i suoi strati esterni, fino a lasciare un nucleo compatto destinato a evolvere in una nana bianca. È proprio in questa fase iniziale che le osservazioni di Hubble hanno immortalato la compagna di NGC 362D. La presenza di materiale attorno alla nana bianca potrebbe produrre segnali anche nel radio, oltre che nell’ottico, simili a quelli osservati in sistemi con compagne non degeneri, aiutando a interpretare correttamente altri sistemi giovani.

La scoperta di NGC 362D offre un’istantanea unica per lo studio dell’evoluzione stellare. Questo sistema, in una fase rara, permette di osservare un momento cruciale nella vita di due stelle che si sono scambiate materia. La sua importanza risiede nel fatto che ci permette di comprendere meglio i processi che portano alla formazione delle pulsar millisecondo e delle nane bianche. Il risultato va quindi oltre il caso di NGC 362D: riconoscere le tracce di queste fasi, ancora poco conosciute, può aiutare a ricostruire correttamente la storia evolutiva di altri sistemi con pulsar millisecondo. Le pulsar millisecondo, grazie alla loro regolarità, possono essere utilizzate come veri e propri orologi naturali, permettendoci di studiare la gravità in condizioni estreme e di sottoporre la relatività generale a test sempre più precisi.