Stelle come dei cioccolatini?! Non è la prossima linea di dolci, gli scienziati spiegano come sono fatte le stelle di neutroni paragonandoli alle praline.
Le stelle sono dei corpi celesti che hanno bisogno di fondere l’idrogeno in elio per liberare il calore e la luce dal nucleo. Ma quando l’idrogeno esaurisce inizia il loro declino, a seconda della loro dimensione possono avere due destini diversi.
Quando le stelle più massicce muoiono, collassano sotto la loro stessa gravità e ciò che rimane sono buchi neri. Quando a morire sono stelle un po’ meno massicce, esplodono in quelle che prendono il nome di supernove, e ciò che rimane sono oggetti molto densi e compatti chiamati stelle di neutroni.
In particolare Le stelle di neutroni hanno una massa simile a quella del Sole, sebbene il loro raggio sia di qualche decina di chilometri, vale a dire diversi ordini di grandezza inferiore. Gli scienziati paragonano queste stelle a dei cioccolatini, scopriamo il perché.
Dense come dei cioccolatini
Un team di fisici della Goethe University di Francoforte ha effettuato rilevanti scoperte sulla struttura interna delle stelle di neutroni, oggetti estremamente compatti dove la materia raggiunge densità enormi: in un diametro di una grande città, infatti, queste stelle comprimono una massa anche superiore a quella del Sole.
Guidati dal Prof. Luciano Rezzolla dell’Istituto di Fisica Teorica, i ricercatori hanno scoperto che le stelle di neutroni, ossia ciò che rimane dopo la morte di stelle massicce, sono paragonabili a delle cosmiche praline di cioccolato: a seconda della loro massa, esse si presentano in due ‘assortimenti’ con diversa morbidezza o rigidità sia del nucleo sia del mantello.
“Questo risultato è molto interessante perché ci dà una misura diretta di quanto possa essere comprimibile il centro delle stelle di neutroni…Le stelle di neutroni apparentemente si comportano un po’ come le praline di cioccolato: le stelle leggere assomigliano a quei cioccolatini che hanno una nocciola al centro circondata da un cioccolato morbido, mentre le stelle pesanti possono essere considerate più come quei cioccolatini in cui uno strato duro contiene un ripieno morbido” spiega il Prof. Luciano Rezzolla.
La scoperta è stata effettuata attraverso modelli che hanno simulato le condizioni estreme all’interno delle stelle di neutroni, sfruttando milioni di diverse equazioni di stato, ossia la descrizione della materia e delle sue proprietà sotto un determinato insieme di condizioni fisiche. Tali equazioni devono soddisfare i vincoli posti dai dati ottenuti sia dalla fisica nucleare teorica sia dalle osservazioni astronomiche.
Fondamentale per i ricercatori è stata la velocità di propagazione delle onde sonore, le quali si propagano in un oggetto più o meno velocemente in base alla rigidità o alla morbidezza della materia che attraversano.
Dai modelli è emerso, inoltre, che le stelle di neutroni hanno probabilmente un raggio di soli 12 km indipendentemente dalla loro massa, rivelando anche ulteriori proprietà precedentemente non spiegate.
“Il nostro ampio studio numerico non solo ci permette di fare previsioni sui raggi e sulle masse massime delle stelle di neutroni – afferma il coautore Christian Ecker, fisico dell’Istituto di Fisica Teorica della Goethe University – ma anche di stabilire nuovi limiti sulla loro deformabilità in sistemi binari, cioè su quanto fortemente si distorcano a vicenda attraverso i loro campi gravitazionali”.