Spazio - Geminga, piccola stella «birbona» che si traveste da cometa

ROMA - Da anni fa bizze e scherzi agli scienziati che la studiano, ma ora la piccola pulsar Geminga l'ha fatta ancora più grossa: pur essendo solo ciò che resta di un'esplosione stellare, grazie alla scia di raggi x che lascia dietro di sè e si traveste da aristocratica stella cometa. A scoprirlo è stata l'equipe di studiosi italiani dell'Inaf-Iasf (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica) di Milano guidata da Patrizia Caraveo.
Ecco che cos'hanno raccontato gli studiosi sulla «nuova prodezza» di Geminga, l'impertinente pulsar buona conoscenza del team di scienziati per i suoi «scherzi» cosmici. Per 20 anni, infatti, ha giocato a nascondino con gli astronomi, lasciando nel cielo continue tracce di sè prima di concedersi ai telescopi e farsi osservare.
Tanto che il suo nome Geminga altro non è che il frutto della stizza dell'astrofisico Giovanni Bignami che un giorno, in un ennesimo tentativo di scovarla, ha imprecato in milanese «gh'è minga», «non c'è mica». Ma poi l'ha stanata. E così battezzata.

«Geminga è davvero una birba che non smette mai di stupirci. E ora abbiamo scoperto anche questa» dice scherzando l'astrofisica Patrizia Caraveo. «Quello che questa pulsar fa, in reltà, è lasciare una sorta di scia di raggi X che la fa apparire simile ad una stella cometa».
«Geminga, più precisamente, - spiega Caraveo - si comporta come un motoscafo cosmico a spasso nell'universo, crea un'onda davanti a sè mentre dietro lascia una scia di raggi X molto simile alla scia di schiuma di un potente motoscafo sul mare. Una scia che la fa assomigliare, appunto, ad una stella cometa».

In particolare, l'equipe guidata da Patrizia Caraveo ha visto questa nuova prodezza di Geminga utilizzando i dati provenienti dall'archivio del satellite per Astronomia X Chandra della Nasa, scoprendo che la pulsar, nelle sue sorribande nel cosmo a oltre 120 chilometri al secondo, lascia dietro di sè una scia di raggi X che la fa apparire quasi come una stella con la coda. E già in un'altra occasione Geminga aveva dimostrato di voler assomigliare in tutti i modi ad una elegante cometa.
Nel 2003, infatti lo stesso gruppo con il satellite Xmm-Newton dell'Agenzia Spaziale Europea, aveva individuato, nella banda dei raggi X, una doppia coda che da Geminga si estende per miliardi di chilometri. Insieme, queste osservazioni forniscono una visione unica sul contenuto e sulla densità dell'"oceano» interstellare in cui sta muovendosi la pulsar Geminga, così come sui processi fisici che avvengono nelle vicinanze della stella.
«Mentre le grandi code rivelate da Xmm sono l'analogo delle onde di prora prodotte dal moto di una barca che fende uno specchio d'acqua, - spiega l'Inaf - il piccolo strascico appena scoperto assomiglia, infatti, alla scia di schiuma creata dal motore della barca».
«Geminga è l'unica singola pulsar nota che mostra una piccola scia simile a quella di una cometa ed insieme due code di dimensioni maggiori» afferma dal canto suo Andrea De Luca dell'Inaf-Iasf, primo autore, insieme a Fabio Mattana e Alberto Pellizzoni, di un articolo su questa scoperta in pubblicazione sul primo numero di gennaio della prestigiosa rivista scientifica «Astronomy Astrophysics».

«Entrambe le strutture - continua De Luca - sono create da particelle accelerate dalla stella di neutroni. Ma le grandi 'codè sono in realtà l'immagine delle onde create dal moto della pulsar mentre la piccola scia appena scoperta è più direttamente legata ai fenomeni di alta energia che avvengono su Geminga». Ma ecco cosa c'è dietro il travestimento e le code di Geminga.
Gran parte delle pulsar emettono onde radio, ma non Geminga che è stata scoperta circa 30 anni fa come sorgente di raggi gamma. E solo in seguito, dopo l'incredibile nascondino, è stata osservata nei raggi X e nella banda visibile dello spettro elettromagnetico.

«Geminga - interviene Patrizia Craveo - produce raggi gamma accelerando elettroni e positroni, particelle di antimateria, a velocità molto elevate mentre ruota sul proprio asse quattro volte al secondo».
«Gli astronomi sanno che solo una parte di queste particelle accelerate producono raggi gamma e si sono interrogati su cosa accada alle rimanenti» commenta Caraveo, co-autrice dell'articolo su «Astronomy Astrophysics».

«Grazie alle osservazioni combinate di Chandra e Xmm-Newton, -dice ancora la scienziata italiana- ora sappiamo che quelle particelle possono sfuggire al campo magnetico della pulsar. Una volta raggiunto il fronte dell'onda di shock, prodotta dal moto supersonico del corpo celeste, le particelle dissipano la loro energia sotto forma di raggi X».
Contemporaneamente, altrettante particelle di carica elettrica opposta devono muoversi verso la superficie della pulsar. Così, il loro impatto sulla crosta del corpo celeste produce le piccole «macchie calde» che sono state scoperte su Geminga studiando la variazione nel tempo dei raggi X emessi.

Secondo l'astronomo Giovanni Bignami, lo scienziato italiano oggi direttore del Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (Cesr), scopritore di Geminga e altro co-autore dell'articolo su «Astronomy Astrophysics», la nuova generazione di satelliti per l'osservazione del Cosmo nei raggi gamma, come Agile dell'Agenzia Spaziale Italiana o la missione Glast della Nasa, «darà finalmente la possibilità di studiare la connessione tra le emissioni di raggi X e gamma prodotte dalle pulsar, riuscendo auspicabilmente a svelare la natura delle sorgenti di raggi gamma ancora sconosciute».

Ma chi è Geminga? Geminga è una tra le pulsar più vicine a noi, basti pensare che dista dista «solo» 500 anni luce dalla Terra, e sta muovendosi, con una velocità di circa 120 chilometri al secondo, perpendicolarmente alla nostra linea di vista, offrendoci così una visione spettacolare di una pulsar in movimento.
Una pulsar è una particolare stella di neutroni che ruota rapidamente attorno al proprio asse ed emette, ad ogni rotazione, impulsi regolari di radiazione concentrati lungo le linee dell'intenso campo magnetico del corpo celeste, come il fascio luminoso di un faro.
Una stella di neutroni è il nucleo rimanente dall'esplosione di una stella, con una massa almeno otto volte quella del nostro Sole, alla fine della sua fase evolutiva.
Le stelle di neutroni contengono il materiale più denso ad oggi conosciuto: in una sfera di circa 20 chilometri di diametro infatti è contenuta all'incirca la stessa massa del Sole. Così come altri corpi celesti di analoga natura, Geminga è stata «sparata» nello Spazio nell'esplosione della stella che la ha prodotta e da allora viaggia nel Cosmo come un vero e proprio proiettile, con una velocità che le permetterebbe di coprire la distanza tra Milano e New York in soli 57 secondi.
A tutt'oggi si conoscono solo una dozzina di stelle di neutroni che non hanno emissione nelle onde radio, e Geminga è l'unica che mostra un sistema di scie e code insieme ad una intensa produzione di raggi gamma.
Il nome Geminga, coniato nel 1973 da Giovanni Bignami, proviene dall'espressione milanese «gh'è minga», che significa «non c'è».
In realtà, Geminga è stata osservata ad altre lunghezze d'onda oltre quelle dei raggi gamma nel 1993, venti anni dopo la sua scoperta. Info: www.inaf.it.