Perché Le Stelle Di Neutroni Sono Gli Oggetti Più Estremi Dell’Universo
L'ultima frontiera è sede di innumerevoli cicli di vita e di morte; anche gli eventi più catastrofici possono dare vita a nuovi pianeti e stelle. Le stelle di neutroni ne sono un esempio, anche se i dettagli specifici sulla dimensione di questi giganti hanno eluso gli scienziati per decenni.
Questi oggetti cosmici sono i nuclei collassati di stelle una volta gigantesche che sono cresciute così tanto che hanno ceduto sotto il loro stesso peso. Queste "stelle zombi" furono scoperte nel 1967 e da allora sono state classificate come le stelle più piccole e più dense esistenti. Ma gli astrofisici non sono stati in grado di determinare quanto possano essere densi questi corpi astrali non-morti, fino ad ora.
Un articolo pubblicato il 9 gennaio a The Astrophysical Journal spiega in dettaglio come un gruppo di astrofisici della Goethe University di Francoforte sia riuscito a ricostruire la ricerca precedente per calcolare con precisione la massa massima di una stella di neutroni.
La tipica stella di neutroni ha un raggio di 12 chilometri (7,5 miglia) e una densità di circa 1,4 masse solari, ovvero 1,4 volte la massa del sole. Queste dimensioni producono già campi gravitazionali simili a quelli dei buchi neri. Tuttavia, sono stati trovati anche esempi più grandi: pulsar PSR J0348 + 0432 - una stella di neutroni rotanti - orologi a 2,01 masse solari.
Poiché le stelle di neutroni sono in grado di produrre potenti campi gravitazionali, gli scienziati hanno avuto il desiderio di scoprire se queste stelle possono continuare a crescere in massa come i buchi neri. Questa nuova ricerca ha portato alla luce che le stelle di neutroni non possono crescere indefinitamente, come i buchi neri, ma hanno un "limite superiore rigoroso", che è 2,16 masse solari.
Il gruppo di astrofisici ha calcolato questo utilizzando dati sperimentali in un modello teorico. Hanno fatto uso di ricerche precedenti che hanno determinato che esisteva una "relazione universale" tra le stelle di neutroni, nel senso che possono essere rappresentate come una costante in un'equazione. Ciò ha permesso loro di utilizzare i dati raccolti lo scorso anno dai ricercatori che hanno osservato la fusione di due stelle di neutroni per fornire numeri concreti alla parte più astratta di questo calcolo.
"La bellezza della ricerca teorica è che può fare previsioni. La teoria, tuttavia, ha un disperato bisogno di esperimenti per restringere alcune delle sue incertezze ", ha detto in una nota l'autore principale dell'articolo, il professor Luciano Rezzolla. "È quindi notevole che l'osservazione di una singola fusione di stelle di neutroni binari avvenuta a milioni di anni luce di distanza combinata con le relazioni universali scoperte attraverso il nostro lavoro teorico ci abbia permesso di risolvere un enigma che ha visto tante speculazioni in passato."
Con questo problema alla loro portata, gli astrofisici possono capire meglio la massa degli oggetti intergalattici a distanza. Non è un brutto modo per capire cos'altro potrebbe andare avanti a milioni di anni luce di distanza.
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