Due primati nella galassia: pulsar millisecondo e nana bianca giovane

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 utilizzato dati del radiotelescopio MeerKat e delle immagini del telescopio spaziale Hubble, permettendo di ricostruire la storia evolutiva del sistema. La pulsar, che ruota centinaia di volte al secondo, ha ricevuto materia da una stella compagna, che ora si trova in una fase iniziale della sua evoluzione come nana bianca.

Una nana bianca in una fase rara

La stella compagna, 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. Il trasferimento di materia verso la pulsar si è concluso circa 600 milioni di anni fa, un intervallo relativamente breve su scala astronomica. Questo ha permesso agli scienziati di osservare il sistema in una fase molto precoce, offrendo un’istantanea unica dell’evoluzione di due stelle che si sono scambiate materia per milioni di anni.

La presenza di materiale attorno alla nana bianca potrebbe spiegare l’attenuazione del segnale nell’ultravioletto. Le osservazioni mostrano che la nana bianca emette nell’ultravioletto meno luce di quanto atteso, come se una parte della sua radiazione venisse attenuata. Una possibile spiegazione è che attorno alla stella sia ancora presente del materiale, capace di assorbire parte della radiazione emessa. Questo fenomeno 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.

Un meccanismo di riciclo delle pulsar

Le pulsar millisecondo sono stelle di neutroni estremamente compatte, la cui rapida rotazione è il risultato di un lungo processo di trasferimento di materia dalla stella compagna. 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. Il momento angolare trasferito contribuisce a farla girare sempre più velocemente, un fenomeno noto come meccanismo di “riciclo” delle pulsar.

La nana bianca è ancora in una fase iniziale della sua evoluzione, poco conosciuta. Il sistema NGC 362D offre agli astronomi un’istantanea di una fase molto precoce nell’evoluzione di due stelle che, per milioni di anni, si sono scambiate materia. Oggi il sistema è composto da una pulsar millisecondo e dalla stella che in passato le ha ceduto materia, che ora è nelle prime fasi della sua evoluzione come nana bianca. Questo risultato va 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.