Pulsar, la stella rivoluzionaria

Per millenni l'uomo ha cercato di esplorare il mondo che lo circonda, interrogandosi sull'Universo. All'inizio del XVII secolo le prime osservazioni del cielo con il telescopio da parte di Galileo Galilei e le analisi del moto di Marte compiute da Johannes Kepler portarono ad abbandonare la teoria che poneva la Terra al centro dell'Universo segnando la nascita della moderna astronomia.

Nel corso dei secoli, l'introduzione di nuove tecniche osservative sempre più sofisticate e sensibili ha portato all'identificazione di una grande varietà di pianeti, stelle e comete e poi di oggetti sempre più particolari come stelle variabili, nebulose, galassie, radio-sorgenti, quasar, buchi neri e pulsar, la prima delle quali fu annunciata proprio nel 1968.

Fu Jocelyn Bell, giovane dottoranda dell'astronomo Antony Hewish, che l'anno prima ne aveva scoperto l'esistenza osservando il cielo con il gigantesco radiotelescopio dell'Osservatorio radioastronomico Mullard a Cambridge (Uk) da un segnale radio. “Come accade spesso in astronomia, e nella scienza in generale, il nuovo strumento e la nuova tecnica osservativa portarono a rivelare fenomeni del cosmo inaspettati. Già altri si erano già imbattuti nelle pulsar, ma non erano stati pronti a 'vedere' la novità”, afferma Luciano Anselmo dell'Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione (Isti) del Cnr di Pisa. “Bell fu la persona adatta nel posto e nel momento giusto, incaricata di analizzare 'a mano', cioè senza computer, i dati registrati su un foglio di carta che si allungava di 30 metri ogni giorno. Lo strano segnale, inaspettato, ma con impulsi regolari ogni 1,377 secondi, attirò subito la sua attenzione”.

La scoperta fu pubblicata nel febbraio del 1968 sulla rivista 'Nature' e nel 1974 fece ottenere a Anthony Hewish il premio Nobel. La stella radio pulsante ruotava su se stessa a incredibile velocità e diede vita a un nuovo paradigma astronomico: pulsar sta appunto per 'pulsing star', cioè stella pulsante. “Estenuanti controlli e confronti tra Bell e Hewish portarono ad associare a una stella una pulsazione così rapida, compatibile solo con un oggetto incredibilmente massiccio e compatto, con un raggio di una decina di chilometri: una stella di neutroni in rapida rotazione”, prosegue il ricercatore.

“Oggi sappiamo che non tutte le stelle di neutroni sono pulsar e che non tutte le pulsar sono stelle di neutroni; le pulsar rappresentano la fase finale, ma ancora molto 'energetica' della vita di una stella. Il loro studio permette di indagare il comportamento della materia in condizioni estreme, non raggiungibili in laboratorio. Pulsar e stelle di neutroni sono state usate, e lo saranno ancora in futuro, come potenti strumenti scientifici dislocati nelle profondità dello spazio per esperimenti di fisica fondamentale, sfruttando il loro essere un orologio naturale precisissimo”.

Nel 1974 la scoperta del primo sistema di stelle di neutroni in orbita, l'una intorno all'altra, permise di misurare indirettamente e per la prima volta l'emissione di onde gravitazionali, grazie al fatto che una delle due stelle era anche una pulsar. Nel 2003 fu scoperto un sistema con due pulsar, che da allora ha consentito ben cinque verifiche indipendenti della relatività generale di Albert Einstein.

Fonte: Luciano Anselmo, Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione "Alessandro Faedo", Pisa , email luciano.anselmo@isti.cnr.it -