A proporre la soluzione è Mikhail Medvedev, astrofisico teorico e professore di fisica e astronomia alla KU, che ha presentato le sue conclusioni al Global Physics Summit 2026 dell’American Physical Society a Denver, con un articolo accettato dal Journal of Plasma Physics e già disponibile su arXiv. Già nel 2024, Medvedev aveva elaborato un modello teorico capace di riprodurre in parte il pattern a strisce. Ma qualcosa non tornava: il contrasto tra le bande luminose e il buio non era abbastanza marcato rispetto a quello osservato nei dati reali. Mancava un ingrediente. Quell’ingrediente, adesso, ha un nome: l’effetto lente della gravità.

Il tiro alla fune tra plasma e gravità

La Crab Pulsar si trova al centro della Nebulosa del Granchio, nel braccio di Perseo della Via Lattea, a circa 6.500 anni luce dalla Terra. È il residuo ultradenso di una supernova osservata da astronomi cinesi e giapponesi nel 1054. La sua vicinanza relativa e la visibilità eccezionale ne fanno un laboratorio naturale per studiare stelle di neutroni, resti di supernova e nebulose.

Quello che rende unica la Crab Pulsar è il suo segnale radio. La maggior parte delle pulsar emette onde radio rumorose e distribuite su un ampio spettro. La Crab Pulsar no. Produce bande nette, separate da oscurità completa. Come ha spiegato Medvedev: se fosse un arcobaleno, sarebbe come vedere solo certi colori specifici, con il nulla assoluto tra uno e l’altro.

Il plasma nella magnetosfera della pulsar funziona come una lente che defocalizza, cioè tende a separare e allargare i raggi di luce. La gravità, al contrario, agisce come una lente convergente, piegando i raggi verso l’interno. Quando questi due effetti si sovrappongono, esistono percorsi specifici lungo i quali si compensano a vicenda. Ed è proprio qui che nasce la magia.

Come nascono le strisce zebrate

L’interazione tra plasma e gravità crea percorsi multipli per le onde radio della Crab Pulsar. Per simmetria, esistono almeno due cammini quasi identici che portano la luce fino all’osservatore. Quando i segnali provenienti da questi percorsi si combinano, funzionano come un interferometro naturale. A certe frequenze le onde si rinforzano reciprocamente, producendo bande brillanti. Ad altre si cancellano, generando buio totale. Questo meccanismo di interferenza è esattamente ciò che produce le famose strisce zebrate.

Medvedev sottolinea che si tratta del primo caso osservato in cui gravità e plasma lavorano insieme per modellare un segnale proveniente dallo spazio. Nelle immagini dei buchi neri, è solo la gravità a fare il lavoro. Nella Crab Pulsar, entrambi gli effetti cooperano, e questo rende la scoperta davvero senza precedenti.

Uno strumento nuovo per capire le stelle di neutroni

Il meccanismo alla base delle strisce zebrate della Crab Pulsar è ora sostanzialmente compreso dal punto di vista qualitativo. Restano possibili affinamenti: il modello attuale tratta la gravità in un’approssimazione statica, e l’inclusione degli effetti rotazionali della pulsar potrebbe introdurre correzioni quantitative, senza però stravolgere il quadro generale.

Quello che conta davvero è che questo modello apre una strada nuova. Potrebbe offrire agli scienziati un modo potente per studiare sistemi gravitazionali in rotazione, mappare la distribuzione della materia attorno alle stelle di neutroni e persino ottenere indizi sulla loro struttura interna attraverso gli effetti gravitazionali. Dopo vent’anni di domande, le strisce zebrate della Crab Pulsar hanno finalmente trovato una spiegazione che regge. E la risposta, come spesso accade nell’astrofisica, era nascosta nel dialogo tra due forze fondamentali dell’universo.

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Una nube spettrale che galleggia nello spazio profondo e somiglia, in modo quasi inquietante, a un cervello umano. È questa l’immagine straordinaria catturata dal Telescopio James Webb, che ha puntato i suoi strumenti su una nebulosa poco studiata e decisamente bizzarra, conosciuta come PMR 1 ma ribattezzata “Exposed Cranium”, il cranio esposto. Le nuove osservazioni, diffuse dalla NASA il 17 marzo 2026, mostrano dettagli mai visti prima di questa nube di gas e polvere che avvolge una stella morente, regalando uno scorcio su una delle fasi più drammatiche e fugaci nella vita di un astro.

La nebulosa era già stata individuata oltre dieci anni fa dal telescopio Spitzer, ormai in pensione, ma gli strumenti molto più avanzati del James Webb hanno permesso di ottenere immagini con una nitidezza incomparabile. Quello che prima era un bagliore sfocato adesso rivela strutture complesse, strati di gas sovrapposti e una fenditura scura centrale che divide la nube in due sezioni, proprio come i due emisferi di un cervello. L’effetto visivo è davvero sorprendente, quasi disturbante nella sua somiglianza con l’anatomia umana.

Getti, strati e quella linea scura nel mezzo

Le riprese effettuate sia nel vicino infrarosso (con la NIRCam) che nel medio infrarosso (con lo strumento MIRI) hanno evidenziato diversi aspetti della struttura della nebulosa. Lo strato esterno, composto principalmente da idrogeno, rappresenta il materiale espulso nelle fasi più remote. La regione interna, invece, è molto più articolata: contiene una miscela di gas differenti e strutture più fini che raccontano come la stella abbia perso massa nel corso del tempo.

Ma la caratteristica che colpisce di più resta quella banda scura verticale che taglia in due la nube. Secondo gli scienziati, potrebbe essere collegata a potenti getti di materia emessi dalla stella centrale in direzioni opposte. Lo suggerisce soprattutto l’immagine MIRI, dove nella parte superiore della nebulosa si nota chiaramente del gas spinto verso l’esterno, come se qualcosa stesse modellando attivamente la struttura dall’interno.

Una stella agli sgoccioli e un destino ancora incerto

Quel che si sa con certezza è che la stella al centro di PMR 1 sta esaurendo il proprio combustibile. In questa fase, gli astri espellono i loro strati esterni nello spazio, un processo che su scala cosmica avviene in tempi relativamente rapidi. Il Telescopio James Webb ha di fatto immortalato un momento di transizione, una finestra temporale breve nell’evoluzione stellare.

Il destino finale della stella dipende dalla sua massa, dato ancora non determinato con precisione. Se fosse sufficientemente massiccia, potrebbe concludere la propria esistenza con un’esplosione di supernova. Se invece fosse più simile al Sole, continuerebbe a perdere materia fino a lasciare esposto solo il nucleo denso, una nana bianca destinata a raffreddarsi lentamente nel corso di miliardi di anni.

Queste osservazioni confermano, ancora una volta, quanto il James Webb stia ridefinendo la comprensione dell’universo. Frutto di una collaborazione internazionale tra NASA, ESA e CSA, il telescopio continua a regalare scoperte che, fino a pochi anni fa, sarebbero state semplicemente impossibili. E questa nebulosa a forma di cervello ne è la dimostrazione più spettacolare.

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