Il raggio delle stelle di neutroni

MISURATO ANALIZZANDO UN EVENTO DI FUSIONE

Si è fatto un gran parlare nei mesi scorsi di supernovae per via della presunta imminente esplosione di Betelgeuse. Nel frattempo, la luminosità della stella ha ripreso vigore, facendosi beffa di quanti ne avevano pronosticato la fine. Questo gossip astronomico ha fornito occasione per parlare delle stelle che esplodono e dei loro resti.

Nel caso di Betelgeuse, nel momento della sua esplosione lascerà una stella di neutroni, cioè un oggetto estremamente denso composto di neutroni e prodotto da collasso del nucleo stellare. La massa minima stellare per generare una supernova e una stella di neutroni si aggira intorno alle 8 masse solari e quella massima intorno a 25 masse solari. Al di sopra di questo limite, il collasso del nucleo porta alla nascita di un buco nero.

Tutte le stelle di neutroni hanno una massa simile, di circa 1,4 masse solari, e non è ancora chiara la loro struttura. Non sappiamo come si comporti la materia in tali condizioni, dato che è impossibile ricrearle in laboratorio, quindi ci si affida a modelli teorici di cui non si conosce la validità.

Anche le dimensioni di tali oggetti sono sempre state indicate in modo approssimativo, ma un nuovo studio ne ha ridotta l’incertezza, stabilendo un diametro compreso tra 20,8 e 23,8 km, come viene mostrato in figura, dove la rappresentazione artistica di un stella di neutroni è sovrapposta alla mappa di New York.

È giunto a questo risultato team internazionale guidato da ricercatori del Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute), che hanno analizzato la fusione di due stelle di neutroni nel famoso evento di GW170817 (quello che ha visto nascere l’astronomia multi-messaggero).

Lo stesso gruppo ha anche determinato che cosa avviene quando una stella di neutroni si fonde con un buco nero: la stella non viene lacerata, ma viene ingoiata intera, eccetto il caso in cui il buco nero sia molto piccolo e rapidamente rotante.

Nella prima circostanza, queste fusioni produrrebbero onde gravitazionali ma nessun segnale elettromagnetico degno di nota, rendendo tali eventi poco distinguibili dalle fusioni di buchi neri binari. Nel secondo caso, con la distruzione della stella di neutroni, ci si aspetta di registrare anche qualcosa nello spettro elettromagnetico.

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