Per quanto riguarda le reazioni termonucleari che avvengono nelle diverse fasi della vita di una stella, una precedente risposta di Nicola Buratti aveva già trattato ampiamente l’argomento, per cui ti invito a leggere quest’ultima all’URL:
www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?numero=1260
In merito alle pulsar, esse sono il residuo del collasso gravitazionale di una stella di grande massa. Il modello che le descrive è una stella di neutroni rapidamente rotante, e dotata di un campo magnetico molto intenso, i cui poli non coincidono con l’asse di rotazione del sistema. L’intenso campo magnetico accelera particelle cariche, facendo loro emettere fotoni prevalentemente lungo l’asse magnetico della stella. Esso, a causa del mancato allineamento con l’asse di rotazione, “spazza” dunque il cielo, come un faro, tracciando una sorta di cono. Se la Terra viene casualmente a trovarsi sulla linea di vista di questo cono, quello che percepiamo è un intenso lampo di luce ad ogni periodo di rotazione della pulsar. Il lampo viene principalmente captato nelle onde radio, ma in alcune pulsar è stata rilevata l’emissione pulsata anche nel visibile, nei raggi x e gamma.
L’informazione principale che si ricava dall’osservazione delle pulsar è di natura temporale: dal momento che l’astro va via via rallentando, la precisa misura del periodo di rotazione e del suo tasso di rallentamento fornisce un’ottima stima dell’età della pulsar stessa. Per alcune di esse è stato persino possibile ritrovare in cronache medioevali le registrazioni da parte di astronomi dell’esplosione della supernova che ha dato origine alla pulsar, e correlare con certezza i due eventi proprio dall’informazione sull’età di quest’ultima.
Talvolta si rilevano inoltre delle brusche variazioni di periodo di alcune pulsar, che vengono interpratate come “stellamoti”, cioè rapidi riaggiustamenti della massa all’interno della stella di neutroni, con conseguente spostamento di massa rispetto al baricentro del sistema.
Altre informazioni si ricavano dallo spettro dell’astro: la luce è solitamente fortemente polarizzata, a conferma dell’emissione di natura non termica ma causata dall’accelerazione di particelle cariche. Inoltre è possibile ricavare informazioni sul mezzo interstellare che si frappone tra noi e la pulsar; infatti, siccome esso è debolmente rifrattivo, e l’indice di rifrazione varia con la lunghezza d’onda, l’impulso arriva ritardato di una quantità che è dipendente dalla lunghezza d’onda. La misura della disperisione degli impulsi fornisce dunque una misura della densità del mezzo interstellare lungo la linea di vista della stella.
Per finire le pulsar hanno fornito la prima prova indiretta dell’esistenza delle onde gravitazionali. Infatti nel 1974 Russell Hulse e Joseph Taylor, studiando la coppia di pulsar denominata PSR1913+16, furono in grado di calcolare i periodi orbitali delle due stelle e l’eccentircità attorno al comune centro di massa; dimostrarono così che le due stelle stanno perdendo energia e spiraleggiando l’una verso l’altra, ad un ritmo che è esattamente quello previsto se i due corpi irraggiassero energia sotto forma di onde gravitazionali. Per questa scoperta i due astronomi sono stati insigniti del premio Nobel nel 1993.