Alla scoperta delle affascinanti e temibili magnetar, oggetti capaci di smembrare un corpo umano a 1000 km di distanza!

Una stella magnetar come vicina di casa? No, grazie. Sono oggetti affascinanti ed estremi per l'elevata densità ed intensità del campo magnetico. Le osservazioni di Hubble suggeriscono nuove possibilità per spiegarne l'origine.

I campi magnetici esistono in natura, ma anche l'uomo è in grado di produrne artificialmente. Si pensi che il più intenso dei campi magnetici è stato prodotto dai Giapponesi raggiungendo il valore di circa 3000 Tesla.

Ebbene, la Natura va ben oltre. Essa produce oggetti i cui campi magnetici arrivano a decine di migliaia di miliardi di Tesla! E proprio nelle magnetar.

Tra gli oggetti più estremi presenti nell’Universo ci sono sicuramente le magnetar. Che tipo di oggetti sono e perché si chiamano così?

Cosa sono esattamente le magnetar

Il nome magnetar è la contrazione di magnetic star, cioè stella magnetica. I campi magnetici, generalmente presenti in tutte le stelle, nelle magnetar raggiungono i valori più elevati nell’Universo.

Le unità utilizzate per misurare il campo magnetico sono il Gauss o il Tesla (1 Tesla = 10000 Gauss).

Per capire l’ordine di grandezza dei campi magnetici con cui siamo più familiari, si consideri che il campo magnetico superficiale terrestre (quello che muove l’ago magnetizzato di una bussola) ha un’intensità di 0.3 decimillesimi di Tesla. Il campo magnetico utilizzato nella Risonanza Magnetica Nucleare arriva a 3 Tesla.

Il campo magnetico superficiale nel Sole non arriva a superare 1 Tesla. Nelle magnetar il campo magnetico raggiunge valori di 10¹³ Tesla, cioè arriva a decine di migliaia di miliardi di Tesla.

L’acqua è sensibile ai campi magnetici (il cosiddetto diamagnetismo). Questo significa che un intenso campo magnetico è in grado di esercitare una forza sull'acqua, quindi anche su quella presente nei tessuti del nostro corpo.

Volendo giocare di fantasia, il campo magnetico di una magnetar sarebbe in grado di smembrare un corpo umano anche alla distanza di 1000 km!

Ma come nascono questi oggetti così estremi

Le stelle di grande massa, alla fine della loro evoluzione, esplodono come supernovae e producono, come residuo di questo catastrofico evento, un oggetto molto molto compatto in cui elettroni e protoni sono stati compattati in neutroni.

Queste stelle, costituite di soli neutroni, si chiamano appunto stelle di neutroni. Si pensi che l’intera massa del Sole verrebbe compattata in una sfera di neutroni del diametro di appena 20 km.

Merger — Rappresentazione artistica del possibile scenario in cui la stella nana bianca accresce la sua massa rubandola alla compagna gigante per poi collassarsi in una magnetar. Credit: Mark A. Garlick / space-art.co.uk / University of Warwick

Se la stella già in origine possedeva un intenso campo magnetico, la contrazione in un oggetto ultracompatto, a seguito dell’esplosione di supernova, ne aumenta a dismisura l’intensità.

Questa arriva a raggiungere valori di decine di migliaia di miliardi di Tesla. Ne vien fuori così un oggetto estremo sia per la sua densità sia per l’intensità del suo campo magnetico.

"Nell'immagine di copertina la sfera bianco-bluastra molto luminosa rappresenta la stella di neutroni, con filamenti bianco-blu che fuoriescono dalle sue regioni polari, a rappresentare le linee del campo magnetico. Alcuni filamenti si avvolgono attorno alla sfera centrale, collegando il polo nord magnetico al polo sud. Due fasci bluastri si irradiano dai due poli opposti verso lo spazio. Lo sfondo blu intenso, che raffigura lo spazio profondo, è punteggiato da piccole macchie bianche brillanti che simboleggiano le stelle."

Il campo magnetico, tuttavia, con il passare del tempo si dissipa. Si stima che in circa 10.000-20.000 anni dalla sua nascita, la magnetar perda il suo intenso campo magnetico.

La misteriosa magnetar osservata Hubble

Non mancano misteri attorno a questi oggetti. Ultimo è quello proposto dalle osservazioni del telescopio spaziale Hubble della magnetar SGR 0501+4516, ossia una delle 30 magnetar finora scoperte nella nostra Galassia.

Finora si era creduto che, come tutte le magnetar, anche questa si fosse formata a seguito di un evento di supernova, ancor più per il fatto che essa si trova in prossimità del resto di supernova HB9.

L'astronomo Ashley Chrimes, primo autore dell'articolo apparso sulla rivista Astronomy & Astrophysics, racconta come le osservazioni di Hubble hanno permesso di scoprire non solo che SGR 0501+4516 e HB9 non hanno nulla in comune, ma che non esiste nel passato di SGR 0501+4516 nessun'altra supernova che ne possa spiegare l'origine.

Ma se non da una supernova, come si è formata? In effetti esiste un’altra possibilità ma questa è solo teorica e mai prima verificata.

Esistono sistemi binari formati da una stella nana bianca e da una gigante (come nella foto di sopra). Il gas della gigante viene catturato dalla nana la cui massa inizia a crescere.

Tuttavia, superato un valore critico, la nana bianca non riesce a sostenere il peso aggiunto e collassa esplodendo e disintegrandosi. Esiste, tuttavia, la possibilità teorica che invece di esplodere possa collassare in un oggetto ultra compatto quale appunto una magnetar.

La SGR 0501+4516 sarebbe pertanto la prima candidata nella nostra Galassia ad essersi formata con questo processo di accretion-induced collapse.

Riferimenti allo studio

The infrared counterpart and proper motion of magnetar SGR 0501+4516, Ashley Chrimes et al. A&A, 696, A127 (2025) - https://doi.org/10.1051/0004-6361/202453479