Una pulsar, un tipo di stella di neutroni, cattura il vento stellare emesso da una stella ipergigante quaranta volte più massiccia del Sole, generando intensi brillamenti a raggi X. Lo studio, pubblicato su Science Advances, ha osservato il sistema Bp Crucis, una binaria X distante circa tredicimila anni luce nella costellazione della Croce del Sud. La pulsar, Gx 301-2, si nutre del plasma emesso dalla stella primaria, Wray 977, e ne cattura parte per alimentare i brillamenti. Questo fenomeno, mai osservato prima, ha permesso di misurare la velocità del flusso intorno ai 540 mila chilometri orari.
Un sistema binario in cui la pulsar si nutre del vento stellare
Il sistema Bp Crucis è composto da una stella ipergigante blu, Wray 977, e una pulsar, Gx 301-2. La stella primaria, circa sessanta volte più grande del Sole, emette un vento stellare costante, formato da plasma supercaldo. La pulsar, con una massa superiore a quella del Sole, condensata in una sfera di circa venti chilometri, ruota rapidamente e emette brillamenti a raggi X. Il flusso di plasma viene catturato dalla pulsar, alimentando i brillamenti. Questo processo, osservato per la prima volta, ha permesso di comprendere meglio l’interazione tra stelle di neutroni e stelle giganti.
La pulsar impiega circa quattro giorni per attraversare il flusso di plasma. Durante il suo percorso, si verificano intensi brillamenti a raggi X in due posizioni: nel punto di minima distanza dalla stella ipergigante e nel punto di massima distanza. I ricercatori ritengono che l’influenza gravitazionale della pulsar sull’ipergigante generi un flusso di plasma particolarmente denso da parte di quest’ultima. I brillamenti avvengono quando la pulsar passa attraverso questo flusso e ne cattura parte della materia.
Osservazioni con lo spettrometro Resolve di Xrism
Usando i dati della sonda giapponese Xrism, i ricercatori hanno osservato il sistema Bp Crucis il 1 febbraio 2025, registrando circa sedici ore di dati durante un brillamento intenso. Lo strumento Resolve, sviluppato da NASA e JAXA, ha ottenuto spettri a raggi X che hanno rivelato la velocità e la direzione del flusso di plasma. I risultati mostrano che le righe di assorbimento del ferro osservate sono spostate verso energie più basse, indicando un flusso di gas verso la pulsar. Questo fenomeno, chiamato redshift, conferma che il vento stellare si muove verso la pulsar.
La velocità del flusso intorno alla pulsar è di circa 540 mila chilometri orari. Il team di ricerca sostiene che il processo avvenga in diverse fasi: all’inizio, la pulsar entra nel flusso di vento stellare e raccoglie il gas in un disco disordinato. Poi, mentre la pulsar avanza nel flusso, il disco si disgrega e il plasma precipita direttamente sulla pulsar. Le osservazioni con Xrism sono avvenute vicino alla fine di questa fase. Quando la pulsar sta per uscire dal flusso, ricompare brevemente un disco disordinato, che questa volta ruota nel senso opposto.
Il sistema Bp Crucis è considerato un laboratorio ideale per studiare l’accrescimento su pulsar alimentato dal vento stellare. L’osservazione del flusso di plasma ha permesso di comprendere meglio i meccanismi di interazione tra stelle di neutroni e stelle giganti. «Non avevamo mai osservato prima d’ora indicazioni chiare di un vento di plasma che precipita su un oggetto compatto», dice Roi Rahin, ricercatore del Goddard Space Flight Center della NASA. «Ora possiamo verificare la nostra conoscenza di questi processi con maggior dettaglio».
