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Titolo: Pulsar ed effetto faro

Salve a tutti,
ho letto che la causa del noto effetto "faro" delle pulsar è da 
ricercare nella radiazione di sincrotrone dovuta ad elettroni in moto a 
velocità relativistiche che si muovono entro le potenti linee del campo 
magnetico della stella di neutroni.
Vorrei una conferma se questo è proprio il meccanismo che genera la luce 
azzurrina che si riscontra nelle foto della Crab Nebula.
Esiste una dipendenza tra la frequenza della luce e la velocità elettronica?
Inoltre, se il fascio è così ben collimato , è possibile che la 
radiazione che ne fuoriesce sia emessa in tutte le direzioni?
Vorrei inoltre conoscere qual è il confine tra pulsar e magnetar e quale 
sia il meccanismo fisico che giustifica campi magnetici così potenti, 
poiché non riesco a trovare nulla di soddisfacente in Rete.
Grazie per l'aiuto.

 sia il meccanismo fisico che giustifica campi magnetici così potenti,
Passo...  :-)

 ricercare nella radiazione di sincrotrone dovuta
[snip]
Domanda tosta e complessa, ho segnalato il post ad un conoscente che lavora
in questo campo, speriamo possa illuminarci...
Ciao!
--
 Paolo Sirtoli
 Homepage:    
http://www.vialattea.net/sirtoli
 Divulgazione scientifica:   
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 Societa' Astronomica Orobica:  
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 wrote in message

La domanda posta e' piuttosto ricca, e si articola in diversi punti.
Cerchero' di rispondere a tutti (anche se non sono propriamento
esperto nel campo), ma purtroppo non sono riuscito ad essere breve.
Inizio a dire che il funzionamento preciso delle pulsar non e' del
tutto chiaro, e che in futuro potrebbero saltar fuori novita' di
rilievo.
Un primo fatto importante e' distinguere tra pulsar e resto di
supernova. Entrambe nascono nel momento in cui una stella di grande
massa (diciamo 5-10 volte la massa del Sole) termina la propria vita.
La stella subisce un'esplosione, ed espelle la maggior parte della
propria massa nello spazio circostante. Rimane solo una piccola stella
di neutroni, pesante quanto il Sole ma del raggio di pochi chilometri
(in altri casi si puo' formare un buco nero, oppure non rimanere nulla
al posto della stella). La stella di neutroni, in alcuni casi, puo'
diventare osservabile sotto forma di pulsar.
La parte di stella espulsa acquista un aspetto nebulare ed costituisce
il resto di supernova, rimanendo visibile per qualche decina di
migliaia di anni dopo la supernova. Le bellissime immagini della
nebulosa del granchio che siamo abituati a vedere (ad esempio
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap010325.html
) rappresentano proprio
il resto di una supernova, ma non la pulsar stessa!
Uno dei meccanismi che rende luminoso il resto di supernova e' proprio
l'emissione di sincrotrone. Questa radiazione viene prodotta da
elettroni in moto a velocita' relativistica (cioe' prossima a quella
della luce) in presenza di campo magnetico. Il campo magnetico tende a
deflettere il moto degli elettroni, che subiscono quindi
un'accelerazione e di conseguenza emettono radiazione. Un elettrone
che emette per sincrotrone produce luce con un ampio spettro di
frequenze, ma la massima frequenza cui avviene l'emissione e', per
l'appunto, legata alla velocita' dell'elettrone emittente (o,
equivalentemente, alla sua energia cinetica). Per la precisione,
questa frequenza e' proporzionale al quadrato dell'energia
dell'elettrone. In generale, all'occhio umano la luce di sincrotrone
prodotta dalle sorgenti astrofisiche appare bluastra (tecnicamente, la
sua frequenza e' corta).
Venendo alla pulsar, bisogna precisare che, nelle immagini
astronomiche, non si vede affatto! E del resto, confrontata col resto
di supernova, non sarebbe altro che un minuscolo puntino al centro del
resto. La pulsar viene invece osservata principalmente nella banda
radio, anche se mostra una emissione ottica e di alta energia (raggi
X). E' solo l'emissione della pulsar che, come dice il nome, avviene
ad impulsi. I modelli che descrivono l'emissione della pulsar non sono
concordi, ma per avere un'idea si puo' pensare che la radiazione viene
prodotta in zone precise della superficie della stella, ed e' diretta
solo in una precisa direzione. Dal momento che la stella ruota noi
vediamo la radiazione solo quando il fascio luminoso punta verso la
Terra; questo funziona esattamente come in un faro. Il meccanismo che
produce questa radiazione non e' del tutto chiaro, ma in questo caso
non si tratta senz'altro del sincrotrone (almeno per quel che riguarda
la banda radio).
L'ultimo parte della domanda riguarda i campi magnetici. Anche qui non
e' noto in dettaglio il meccanismo che li puo' produrre (e a me
menchemeno!). Ad ogni modo, la stella genitrice della pulsar (come
anche il nostro Sole), prima del collasso possedeva probabilmente un
campo magnetico, seppure molto piu' debole. In seguito alla
contrazione che porta alla formazione della pulsar, il campo magnetico
viene amplificato. Questo perche' il (debole) campo che prima era
presente in tutta la stella viene concentrato in un volume molto piu'
piccolo, e rimane quindi molto piu' intenso (messa cosi' non e'
rigorosissimo, ma spero si capisca). Il campo magentico di una pulsar
si aggira attorno ai 10^12 gauss (pari a 10^8 tesla); per intenderci,
il campo magnetico terrestre e' di circa mezzo gauss, quello di una
calamita e' di un centinaio, ed il piu' potente mai creato dall'uomo
e' di 10^5 gauss.
Una magnetar e' una infine stella di neutroni il cui campo magnetico
e' estremamente elevato, fino a 10^15 gauss (cioe' 1000 volte di piu'
di una pulsar normale). Si pensa che le magnetar siano stelle di
neutroni giovani (di poche migliaia di anni di vita). La presenza di
un campo magnetico cosi' intenso provoca di quando in quando un
riassestamento generale della stella (diremmo uno `stellamoto'), che
e' accompagnato dal rilascio di un'enorme quantita' di radiazione
elettromagnetica (principalmente nella banda dei raggi X). In questi
casi la magnetar si comporta come un `soft gamma repeater', una stella
che emette periodicamente immensi scoppi di raggi X (cosi' potenti da
disturbare la ionosfera terrestre ed interferire con le
comunicazioni). Esistono solo 4 magnetar conosciute con certezza nella
nostra galassia, questo perche' la loro vita e' estremamente breve (il
loro campo magnetico decade nel tempo fino a portarsi ai valori
convenzionali). Una bellissima pagina web (in Inglese) che parla delle
magnetar si trova a 
http://solomon.as.utexas.edu/~duncan/magnetar.html
.

Ringrazio tutti per le risposte, ma io penso, a differenza del sig. 
Malesani,che la radiazione di sincrotrone sia la causa sia del colore 
azzurrino che noi osserviamo che dal fascio che fuoriesce dai poli che 
si manifesta come "effetto-faro".
Comunque, attendo nuove delucidazioni in merito...
P.S. togli "deimos" per rispondere in privato.