Analisi della variabilità ottica veloce e dei flares della transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038

Millisecond pulsars (MSPs) are believed to be rather old and fast rotating neutron stars formed in binary systems, which were spun-up up to millisecond periods during long-term accretion from a companion star. MSPs are usually observed either as accreting X-ray pulsars or as rotation-powered radio pulsars with no ongoing accretion. Recently, a few members of the MSP population, called transitional millisecond pulsars, showed an amazing behavior. They switch between an accretion-powered and a rotation-powered regime. PSR J1023+0038 belongs to this class. Surprisingly, millisecond optical pulsations were discovered in PSR J1023+0038 during the accretion phase. The mechanism of these pulsations is still debated. Fast optical variability and flaring activity, which appear to be linked with the pulsar activity, are also observed in this source. We will analyze archival observations of PSR J1023+0038 taken with the fast photon counters Aqueye+@Copernicus and IFI+Iqueye@Galileo, in an attempt to better characterize the fast optical variability and spectra of this transitional millisecond pulsar and to constrain the physical mechanism at the origin of the optical pulsations. The analysis will be complemented with spectroscopic and photometric observations.

Si ritiene che le millisecond pulsar (MSP) siano stelle di neutroni piuttosto vecchie ed in rapida rotazione, formate in sistemi binari e accelerate fino a periodi di rotazione dell'ordine del millisecondo durante una fase di accrescimento dalla stella compagna. Le MSP sono generalmente osservate in banda X, in sistemi binari alimentati dall'accrescimento, oppure in banda radio, alimentate dall'energia rotazionale della pulsar. Recentemente, alcune MSP, denominate transitional millisecond pulsar, hanno mostrato un comportamento inaspettato, passando dal regime in accrescimento a quello alimentato dalla rotazione o viceversa. PSR J1023+0038 appartiene a questa classe. Sorprendentemente, nel sistema PSR J1023+0038 sono state scoperte pulsazioni ottiche al millisecondo durante la fase di accrescimento. Il meccanismo all'origine di queste pulsazioni è ancora oggetto di dibattito. In questa sorgente si osservano anche variabilità ottica veloce e attività di flaring, che sembrano essere correlate all'attività della pulsar. Analizzeremo le osservazioni d'archivio di PSR J1023+0038 effettuate con i contatori di fotoni veloci Aqueye+@Copernicus e IFI+Iqueye@Galileo, nel tentativo di caratterizzare meglio la variabilità ottica veloce di questa transitional millisecond pulsar e di vincolare il meccanismo fisico all'origine delle pulsazioni ottiche. L'analisi verrà integrata con osservazioni spettroscopiche e fotometriche.