Il nostro universo è un luogo spettrale. Oltre alla presenza di materia oscura ed energia oscura, persino alcune delle cose che possiamo vedere sembrano pronte a farci sobbalzare nel cuore della notte, se lo spazio potesse trasportare onde sonore. Proprio in tempo per Halloween, la NASA ha rilasciato un’immagine di una delle più inquietanti di tutte, una nebulosa soprannominata “Mano di Dio” per le sue dita dall’aspetto scheletrico.
Chiamata correttamente MSH 15-52, o PSR B1509-58, la nebulosa è il prodotto appropriato di una stella morta, più precisamente di un pulsar lasciato da un’esplosione di supernova avvenuta 1.600 anni fa. La stella di neutroni lasciata dietro di sé sta ruotando rapidamente, rilasciando getti di materia e antimateria dai suoi poli e un potente vento.
Il vento sta raccogliendo il materiale espulso durante e prima dell’esplosione di supernova. Il pulsar si trova in quella che la pareidolia fa sembrare alla nostra vista la base di un palmo, con il vento in una direzione che forma un avambraccio e, nell’altra, dita luminose.
Per ragioni ovvie, MSH 15-52 è stata una delle preferite dei telescopi a raggi X per l’immagine, ma non è la vista inquietante che ha spinto la NASA a dedicare 17 giorni di tempo all’Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) alla nebulosa. Questo è il periodo più lungo che l’IXPE abbia trascorso su un singolo oggetto e una considerevole allocazione di risorse. Questi dati sono stati combinati con le osservazioni del telescopio a raggi X Chandra per creare l’immagine sopra.
“I dati dell’IXPE ci forniscono la prima mappa del campo magnetico nella ‘mano’”, ha dichiarato il professor Roger Romani dell’Università di Stanford in una nota. “Le particelle cariche che producono i raggi X viaggiano lungo il campo magnetico, determinando la forma di base della nebulosa, come fanno le ossa nella mano di una persona”.
Come suggerisce il nome, l’IXPE non raccoglie solo raggi X, ma ne cattura anche la polarizzazione, fornendo informazioni che i precedenti telescopi a raggi X non potevano ottenere. Vaste parti di MSH 15-52 sono insolitamente polarizzate, in alcuni casi al massimo teoricamente possibile. Ciò richiede un campo magnetico non solo molto potente, ma anche rettilineo e uniforme.
Il Compact Array del Telescopio dell’Australia ha precedentemente utilizzato la polarizzazione delle onde radio per ottenere alcune informazioni sui campi magnetici della nebulosa, ma non ha potuto ottenere nulla di simile alla precisione offerta dai raggi X.
“Siamo tutti familiari con i raggi X come strumento diagnostico medico per gli esseri umani”, ha detto la co-autrice Josephine Wong, studentessa di dottorato. “Qui stiamo usando i raggi X in modo diverso, ma stanno ancora rivelando informazioni che altrimenti ci sarebbero nascoste”.
Tuttavia, questa magnetizzazione varia notevolmente attraverso la nebulosa. Il getto più luminoso, che forma il “polso” della mano, inizialmente non è molto polarizzato, cosa che Romani, Wong e colleghi attribuiscono a campi magnetici intrecciati in una regione di turbolenza. Nella misura in cui la base del getto del polso è polarizzata, sembra essere ad un angolo rispetto al resto della nebulosa, difficile da rilevare dalla nostra linea di vista.
Man mano che il getto si allontana dal pulsar, le linee del campo si raddrizzano e la polarizzazione aumenta. I ricercatori concludono che le particelle vengono accelerate nelle regioni turbolente prima di fluire verso dove il campo è più rettilineo.
Dopo il suo lancio nel 2021, l’IXPE ha dedicato del tempo anche ad altre pulsar recentemente formatesi nella nostra parte della galassia, tra cui le nebulose del Granchio e Vela, prodotti di supernove avvenute rispettivamente 1.000 e 11.000 anni fa.
I risultati dell’IXPE indicano campi magnetici simili attorno a ciascuna di esse, portando il team a concludere che sono una caratteristica più comune delle nebulose di vento di quanto si pensasse in precedenza.
E no, non stai immaginando, alla mano manca un dito – forse c’è qualcosa di ancora più spaventoso che taglia via le dita nello spazio.
Lo studio è di libero accesso su The Astrophysical Journal.
