Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrive una ricerca che offre una spiegazione a un mistero astronomico risalente agli anni ’70. Un team di ricercatori dell’Anton Pannekoek Institute for Astronomy di Amsterdam guidati da Jakob van den Eijnden ha scoperto un intervallo nel disco di accrescimento del sistema binario MXB 1730-335, conosciuto come Rapid Burster per i suoi lampi di raggi X rapidi e discontinui.

Il sistema binario di Rapid Burster è formato da una piccola stella comune e da una stella di neutroni, ciò che è rimasto dopo una supernova. La gravità molto potente della stella di neutroni strappa gas alla compagna ed esso forma un disco di accrescimento. La conseguenza è che questi sistemi binari emettono raggi X e lampi di raggi X ogni qualche ora o giorno. Questi vengono chiamati lampi di tipo I, causati da reazioni nucleari innescate dal gas, soprattutto idrogeno, che si accumula sulla superficie della stella di neutroni.

Esiste la possibilità che vi siano lampi di tipo II, con rilasci improvvisi, erratici e molto intensi di raggi X. Essi liberano enormi quantità di energia durante periodi che sono altrimenti caratterizzati da basse emissioni. Finora lampi di tipo II sono stati rilevati solo in Rapid Burster e in una pulsar, un tipo di stella di neutroni, scoperta negli anni ’90. Due soli casi rendevano difficile capire i meccanismi fisici che causavano quei lampi, che sono stati oggetto di discussioni, almeno finora.

Il team che ha condotto questa nuova ricerca ha utilizzato i telescopi spaziali NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) e Swift della NASA, e XMM-Newton (X-ray Multi Mirror satellite) dell’ESA. Questi strumenti specializzati nell’astronomia per i raggi X hanno permesso di studiare Rapid Burster in un modo impensabile negli anni ’70, quando venne scoperta, trovando quelle che sembrano le cause dei lampi di tipo II.

Secondo i ricercatori, tutto parte dal campo magnetico della stella di neutroni, un miliardo di volte più potente di quello della Terra. Nella ricostruzione, si vede come nella prima figura quel campo magnetico impedisca ai gas che arrivano dalla compagna di avvicinarsi creando un intervallo nel disco di accrescimento. Quando il gas si accumula vicino al bordo dell’intervallo, ruota sempre più veloce come nella seconda immagine e alla fine raggiunge la velocità del campo magnetico.

Nella terza figura si vede il gas che si accumula sempre di più e con la rotazione sincronizzata con il campo magnetico finisce per raggiungere la stella di neutroni nella quarta figura. A quel punto, il gas la colpisce tutto assieme, producendo non un normale lampo di tipo I bensì il ben più intenso lampo di tipo II. Il processo si nota ancor meglio nel filmato.

Le osservazioni mostrano un intervallo di circa 90 chilometri tra la stella di neutroni e il bordo interno del disco di accrescimento. Possono sembrare pochi ma la stella di neutroni è super-compatta, con un raggio di circa 10 chilometri. Un intervallo simile è stato trovato in passato nella pulsar che costituisce l’altro esempio di lampi di tipo II.

Il campo magnetico di Rapid Burster è oltre cinque volte più potente di quello rilevato in altre stelle di neutroni che hanno una piccola stella come compagna. Ciò suggerisce che il sistema binario sia giovane e che il processo di accrescimento non sia in atto da un tempo sufficiente a smorzare il campo magnetico. La prossima fase della ricerca consisterà nel misurare la velocità di rotazione della stella di neutroni per cercare di valutarne meglio le caratteristiche, età inclusa.