Gli astronomi hanno avuto recentemente la fortuna di osservare una fantastica collisione di due stelle di neutroni. Tuttavia, ciò che è accaduto dopo ancora sconcerta la scienza.
Nell'agosto di quest'anno, gli astronomi hanno visto due stelle di neutroni fondersi tra loro, producendo onde gravitazionali e una massiccia esplosione. Quindi gli scienziati non hanno capito appieno cosa si fosse formato come risultato: una colossale stella di neutroni, un buco nero o qualcos'altro.
Yun-Wei Yu della Central China Normal University e Zi-Gao Dai della Nanjing University in Cina hanno simulato questa esplosione (il cosiddetto kilonowa), che in realtà può durare da diverse settimane a diversi mesi. Secondo i loro calcoli, una, ma una stella di neutroni molto grande dovrebbe rimanere nel luogo della collisione.
Collisione di stelle di neutroni: come avviene
Ci sono tre teorie principali su cosa potrebbe accadere in una collisione come questa. Nel primo caso si forma un buco nero; nella seconda si ottiene una stella di neutroni, che vive solo per pochi millisecondi, dopodiché si trasforma in un buco nero o nella terza opzione: una stella di neutroni stabile. Se in questo caso tutto è andato secondo il terzo scenario, allora gli astronomi sono stati fortunati ad osservare la più grande stella di neutroni mai scoperta.
Le onde gravitazionali che gli scienziati hanno osservato con LIGO non saranno in grado di chiarire la situazione. Tuttavia, qui la kilonova viene in aiuto degli scienziati.
Poiché le stelle di neutroni ruotano originariamente a spirale, possono accelerare fino a circa 1/3 della velocità della luce, spiega Edo Berger dell'Università di Harvard. Quando due di queste stelle si scontrano e diventano una, l'oggetto mantiene questo momento e, di conseguenza, ruota in modo incredibilmente veloce. Nel processo, un'enorme stella emette energia, che accelera ulteriormente il processo o, al contrario, lo rallenta. Se una stella di neutroni rallenta fino al limite di soglia, inizierà inevitabilmente un processo spontaneo per trasformarsi in un buco nero. La massa esatta alla quale si verifica il collasso di un corpo celeste è ancora sconosciuta: è chiaro solo che la stella deve essere colossale.
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Punto di vista della terra
Pertanto, gli astronomi possono solo osservare la kilonova. Un aumento del livello di energia irradiata significherà che le due stelle si sono fuse con successo in una sola. “Per una stella di neutroni, una kilonova è una radiazione di energia in direzioni diverse, mentre per un buco nero è solo un potente impulso unidirezionale, una sorta di 'corrente a getto che causerà un lampo di raggi gamma evidente', dice Berger.
Ora le opinioni degli scienziati differiscono. Yu e Dai sono fiduciosi che il loro modello matematico sia corretto e che come risultato si sia formata un'enorme stella di neutroni. Berger, a sua volta, indica un potente impulso gamma ed è fiducioso che la collisione abbia portato alla comparsa di un nuovo buco nero. Inoltre, osserva che l'impennata di energia nel modello degli scienziati cinesi oscura l'esplosione stessa, che gli astronomi hanno osservato con i telescopi.
La situazione dovrebbe essere risolta nelle prossime settimane. Se prima tutte le teorie erano basate su ipotesi, ora i ricercatori devono solo decifrare i dati fattuali e finalmente scoprire cosa è successo a seguito di una catastrofe così fenomenale.
Vasily Makarov
