Terremoti che scuotono il cosmo

Gli intensi brillamenti che provengono a volte dalle magnetar, stelle a neutroni dotate di intensi campi magnetici, sarebbero legati al collasso di “montagne” alla loro superficie

Le stelle di neutroni potrebbero essere una chiave per comprendere alcuni degli aspetti dell’universo che ancora ci sfuggono, come quelli relativi alle onde gravitazionali e ai meccanismi sottostanti ai giganteschi brillamenti che provengono a volte dalle magnetar, stelle di neutroni dotate di un campo magnetico particolarmente intenso.

A parte i buchi neri, le stelle di neutroni sono gli oggetti più densi del cosmo: un cucchiaino da tè di una stella a neutroni peserebbe un centinaio di milioni di tonnellate. Ora due ricercatori, Charles Horowitz, dell’Università dell’Indiana a Bloomington e Kai Kadau, del Los Alamos National Laboratory (LANL), hanno sviluppato un modello di dinamica molecolare per simulare il comportamento delle stelle a neutroni, alla cui superficie vi sarebbe una vera e propria “crosta” con tanto di protuberanze o “montagne”: Il modello è illustrato in un articolo (“Breaking Strain of Neutron Star Crust and Gravitational Waves”) pubblicato sulle “Physical Review Letters“.

Grazie ai supercalcolatori del LANL, spiega Horowitz, “abbiamo modellizzato una piccola regione della crosta di una stella di neutroni seguendo il moto individuale di 12 milioni di particelle. In particolare, la simulazione di Horowitz e Kadau mostra come la crosta della stella sia verosimilmente costituita da ioni: “è più o meno composta da atomi normali, ma ionizzati. La pressione della stella è così elevata da ‘strizzare’ gli elettroni e creare degli ioni; abbiamo quindi calcolato come la crosta si deforma e alla fine si rompe sotto l’estremo peso di una ‘montagna’ sulla stella di neutroni”.

La rottura della crosta sarebbe d’altra parte legata alla produzione dei brillamenti. Secondo il modello, le “montagne” che si formano su queste stelle in rapida rotazione e il loro crollo generano intense onde gravitazionali: “Se riuscissimo a comprendere meglio come ciò avviene, potremmo essere in grado di formulare previsioni migliori su quali stelle a neutroni produrranno probabilmente le onde gravitazionali più forti. Dando agli scienziati un buon posto da tenere sotto osservazione”.

“Nel 2004, è stato rilevato un brillamento gigante proveniente da una magnetar: si trattava di una quantità enorme di energia”, ha osservato Horowitz. “Un brillamento di questo tipo è possibile solo se nel momento in cui la crosta si spezza c’era un’energia enorme immagazzinata nella crosta e nel campo magnetico: identificare effettivamente queste onde rappresenterebbe una grandissima scoperta e una conferma della relatività generale, e il nostro modello può essere d’aiuto in questo senso.”

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