In uno studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, un team internazionale guidato da radioastronomi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e del Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) descrive la scoperta delle prime otto “pulsar al millisecondo” con il potente radiotelescopio sudafricano MeerKAT gestito dal South African Radio Astronomy Observatory (SARAO). Si tratta di particolari pulsar (stelle di neutroni rotanti e pulsanti) che compiono un giro completo attorno al loro asse ogni pochi millesimi di secondo. Tutte localizzate all’interno di ammassi globulari, le otto pulsar individuate dalle antenne del radiotelescopio sudafricano permetteranno di approfondire la conoscenza di questi densi insiemi di stelle. Una delle pulsar scoperte potrebbe appartenere alla rara classe di sistemi binari contenenti una stella di neutroni molto massiccia: ciò aprirebbe la strada a importanti test di fisica fondamentale. Il risultato è il frutto del lavoro di due collaborazioni internazionali, TRAPUM e MeerTIME, in cui i ricercatori di INAF hanno avuto un ruolo preminente.
Le “pulsar al millisecondo” sono tra gli oggetti più estremi dell’universo: sono stelle principalmente costituite da neutroni, super compatte (una potrebbe stare tutta dentro una sfera di diametro pari al Grande Raccordo Anulare di Roma), che ruotano al ritmo di centinaia di giri al secondo e che emettono un fascio di onde radio che investe l’osservatore ad ogni rotazione, come un faro. Quando questi fasci di radiazione incrociano la Terra durante la rotazione, la stella di neutroni diventa visibile come una sorgente radio pulsante. La loro formazione è favorita in presenza di elevate densità di stelle, che si riscontrano all’interno degli ammassi globulari. Il loro ritmo regolare le rende dei veri e propri “orologi cosmici” che possono essere sfruttati per condurre i più diversi esperimenti di fisica.
I risultati dello studio, a cui hanno contribuito anche Marta Burgay e Alessandro Corongiu dell’INAF, sono l’esito della stretta collaborazione tra due delle Large Survey Proposal complementari attualmente in corso presso il radiotelescopio MeerKAT: l’esperimento TRAPUM guidato dall‘Università di Manchester e dall’MPIfR, con la partecipazione di INAF, National Radio Astronomy Observatory (NRAO e SARAO), per la scoperta di nuove pulsar e di fenomeni radio transienti, e l’esperimento MeerTIME guidato dall’Università di Swinburne, con INAF, Università di Manchester, MPIfR, NRAO e SARAO, volto a caratterizzare le pulsar tramite una procedura denominata timing e osservazioni polarimetriche. I membri delle due collaborazioni hanno anche sfruttato il riesame di dati di archivio raccolti nei decenni precedenti ai radiotelescopi di Green Bank (USA) e di Parkes (Australia), questi ultimi estratti con il contributo sostanziale dell’INAF.
L’esperienza maturata con questo lavoro è servita ai ricercatori come banco di prova per programmare al meglio la survey vera e propria, attualmente ancora in corso. Quest’ultima fa uso di tutte le attuali 64 antenne del telescopio (guadagnando quindi ulteriormente in sensibilità), e allarga la ricerca a ben 28 diversi ammassi, osservando pure le regioni più periferiche.
Ci sembra importante sottolineare l’aspetto sinergico di questo programma in cui istituzioni scientifiche di diverse nazioni hanno raggiunto un risultato che solo può realizzarsi con una stretta collaborazione.
