Per decenni, gli astronomi si sono interrogati sulle distinte “strisce zebrate” nelle emissioni radio della Crab Pulsar, i resti di una supernova osservata più di mille anni fa. Una nuova ricerca dell’Università del Kansas ha finalmente svelato la fisica dietro questo fenomeno, rivelando che non è solo la dinamica del plasma, ma anche l’effetto di deformazione della gravità a creare questi schemi insoliti.
Una supernova vista nel tempo
La Pulsar del Granchio è il resto di una stella esplosa nel 1054 d.C., un evento registrato da astronomi in diverse culture, tra cui cinese, giapponese e nativi americani. La nebulosa risultante, ora conosciuta come Nebulosa del Granchio (o Messier 1), si trova a circa 6.500 anni luce di distanza nella costellazione del Toro. Notato per la prima volta nel 1731 e successivamente riscoperto da Charles Messier nel 1758, il disegno a strisce della nebulosa è rimasto una questione chiave in astrofisica.
Il ‘tiro alla fune’ tra gravità e plasma
Le emissioni radio del Crab Pulsar non sono casuali. Appaiono invece come bande nette e distinte con completa oscurità nel mezzo: uno schema simile a una zebra diverso da qualsiasi altra pulsar. La chiave per comprenderlo, secondo il professor Mikhail Medvedev dell’Università del Kansas, risiede nell’interazione tra la gravità e il plasma della pulsar.
La gravità deforma lo spaziotempo: la luce non viaggia in linea retta vicino a oggetti massicci. Invece, la gravità curva il suo percorso come una lente. Sebbene la lente gravitazionale sia ben compresa nel contesto dei buchi neri, questo è il primo caso in cui gli astronomi hanno osservato questo effetto combinato con l’influenza del plasma.
Il plasma sfoca, la gravità concentra: la magnetosfera della pulsar contiene plasma che tende a diffondere i raggi luminosi verso l’esterno. Allo stesso tempo, la gravità li attira verso l’interno. Quando queste due forze opposte si allineano, creano schemi di interferenza: bande luminose dove i segnali si rinforzano a vicenda e bande scure dove si annullano.
Un modello di interferenza unico
I modelli precedenti potevano riprodurre le strisce, ma non con il sorprendente contrasto osservato nel Crab Pulsar. Prendendo in considerazione la teoria della gravità di Einstein, il professor Medvedev ha ora fornito una spiegazione completa. La combinazione di plasma e gravità crea bande di interferenza di intensità di onde radio che appaiono come le strisce zebrate della pulsar.
“Il modello teorico precedente poteva riprodurre le strisce, ma non con il contrasto osservato. L’inclusione della gravità fornisce il pezzo mancante.” – Michail Medvedev
Questa ricerca ha implicazioni per la nostra più ampia comprensione delle stelle di neutroni, delle supernovae e delle nebulose. La Pulsar del Granchio è un esempio relativamente vicino e facilmente osservabile, offrendo agli astronomi un laboratorio unico per studiare questi fenomeni. Anche se potrebbero essere necessari alcuni perfezionamenti per spiegare la rotazione della pulsar, il meccanismo principale dietro le strisce sembra essere completamente spiegato.
Il nuovo studio sarà pubblicato sul Journal of Plasma Physics ed è attualmente disponibile su arXiv (arXiv: 2602.16955). I risultati confermano che l’universo continua a rivelare i suoi segreti attraverso l’applicazione combinata della fisica consolidata e dell’osservazione precisa.
