Quando è stata l'ultima volta che hai controllato l'ora? Forse hai un orologio da polso o da parete. Ti sei mai soffermato a pensare a quanto è precisa l'ora indicata dai tuoi orologi? Per le nostre vite quotidiane, è sufficiente che gli orologi abbiano una precisione nell'ordine dei minuti o dei secondi. Ma se tu fossi uno scienziato, un ingegnere o un astronauta? Potresti avere la necessità di misurare il tempo con una precisione molto maggiore. Gli scienziati dell'ESA hanno iniziato a testare un nuovo tipo di orologio ad alta precisione che utilizza le pulsar! Chiamato "PulChron", misura il passare del tempo usando impulsi radio in radiofrequenza della durata di millisecondi provenienti da più stelle di neutroni in rapida rotazione!
Le stelle di neutroni sono oggetti incredibilmente densi, formati dai nuclei collassati delle stelle che esplodono. Sono minuscole rispetto alle stelle e ai pianeti "normali" – hanno un diametro variabile da appena 10 a 20 km circa – ma contengono più "materia", meglio nota come massa, del Sole! A volte, le stelle di neutroni ruotano molto rapidamente. In questo caso vengono chiamate pulsar. Gli scienziati di PulChron stanno usando proprio stelle di questo tipo. Mentre ruotano, le pulsar sparano fasci di onde radio che possono essere rilevate dalla Terra. L'effetto assomiglia un po' al fascio di luce di un faro. Queste esplosioni in radiofrequenza sono così regolari che possono costituire la base di un orologio molto preciso: esattamente ciò che viene testato dal team PulChron.
Abbiamo già inventato alcuni ottimi metodi per segnare il tempo. Finora, il metodo migliore è un dispositivo chiamato orologio atomico. Gli elettroni presenti negli atomi possono assorbire o rilasciare quantità molto precise di energia. Questa energia viene rilasciata come un'onda luminosa con una particolare frequenza – un certo numero di onde complete al secondo – che può essere usata per misurare il tempo, proprio come il numero di oscillazioni complete di un pendolo in un minuto regola un orologio a pendolo.
Gli orologi atomici sono ottimi sui tempi brevi, come gli anni, ma gli orologi pulsar come PulChron dovrebbero dimostrarsi migliori per tempi più lunghi, come i decenni, superati i quali i singoli orologi atomici possono guastarsi. Ciò significa che gli orologi pulsar potrebbero essere molto utili per i futuri sistemi di navigazione satellitare, come Galileo dell'ESA, che richiedono un cronometraggio incredibilmente preciso per molti anni.
Tuttavia, cosa succede se i dati di una pulsar vengono distorti – magari dalle onde gravitazionali, increspature dello spazio causate da potenti eventi cosmici? Per un breve lasso di tempo questo fenomeno potrebbe fare apparire più veloce o più lenta la rotazione della pulsar. Il team di PulChron ne ha tenuto conto, perciò sta usando cinque grandi radiotelescopi in tutta Europa per osservare non solo una, ma ben 18 pulsar!
Forse in futuro gli orologi pulsar diventeranno più comuni e verranno affiancati agli orologi atomici per aiutarci a misurare il tempo con una precisione ancora maggiore!
Curiosità: i pulsar furono scoperti nel 1967 dall’astronoma britannica Jocelyn Bell Burnell. All’inizio pensò che potessero essere la prova dell’esistenza di forme di vita aliene intelligenti che cercavano di comunicare con noi!
