Le stelle di neutroni sono i resti di stelle giganti morte in un’esplosione di fuoco nota come supernova. Dopo una tale esplosione, i nuclei di queste stelle precedenti si compattano in un oggetto ultradenso con la massa del sole confezionata in una palla delle dimensioni di una città.
Come si formano le stelle di neutroni?,
Le stelle ordinarie mantengono la loro forma sferica perché la gravità ansante della loro massa gigantesca cerca di tirare il loro gas verso un punto centrale, ma è bilanciata dall’energia proveniente dalla fusione nucleare nei loro nuclei, che esercita una pressione verso l’esterno, secondo la NASA. Alla fine della loro vita, le stelle che sono tra quattro e otto volte la massa del sole bruciano attraverso il loro combustibile disponibile e le loro reazioni di fusione interne cessano. Gli strati esterni delle stelle collassano rapidamente verso l’interno, rimbalzando dal nucleo spesso e poi esplodendo di nuovo come una violenta supernova.,
Ma il nucleo denso continua a collassare, generando pressioni così elevate che protoni ed elettroni vengono schiacciati insieme in neutroni, così come particelle leggere chiamate neutrini che sfuggono nell’universo lontano. Il risultato finale è una stella la cui massa è 90% neutroni, che non può essere spremuto più stretto, e quindi la stella di neutroni non può abbattere ulteriormente.
Caratteristiche di una stella di neutroni
Gli astronomi teorizzarono per la prima volta l’esistenza di queste bizzarre entità stellari nel 1930, poco dopo la scoperta del neutrone., Ma non è stato fino al 1967 che gli scienziati avevano buone prove per le stelle di neutroni in realtà. Uno studente laureato di nome Jocelyn Bell presso l’Università di Cambridge in Inghilterra ha notato strani impulsi nel suo radiotelescopio, arrivando così regolarmente che in un primo momento ha pensato che potrebbe essere un segnale da una civiltà aliena, secondo l’American Physical Society. I modelli si sono rivelati non essere E. T. ma piuttosto radiazioni emesse da stelle di neutroni che ruotano rapidamente.,
La supernova che dà origine a una stella di neutroni conferisce una grande quantità di energia all’oggetto compatto, facendolo ruotare sul suo asse tra 0,1 e 60 volte al secondo e fino a 700 volte al secondo. I formidabili campi magnetici di queste entità producono colonne di radiazioni ad alta potenza, che possono spazzare la Terra come fasci di fari, creando ciò che è noto come una pulsar.
Le proprietà delle stelle di neutroni sono completamente fuori da questo mondo: un solo cucchiaino di materiale di stelle di neutroni peserebbe un miliardo di tonnellate., Se dovessi in qualche modo stare sulla loro superficie senza morire, sperimenteresti una forza di gravità 2 miliardi di volte più forte di quella che senti sulla Terra.
Il campo magnetico di una normale stella di neutroni potrebbe essere trilioni di volte più forte di quello terrestre. Ma alcune stelle di neutroni hanno campi magnetici ancora più estremi, mille o più volte la stella di neutroni media. Questo crea un oggetto noto come magnetar.
I terremoti stellari sulla superficie di una magnetar — l’equivalente dei movimenti crostali sulla Terra che generano terremoti — possono rilasciare enormi quantità di energia., In un decimo di secondo, una magnetar potrebbe produrre più energia di quella emessa dal sole negli ultimi 100.000 anni, secondo la NASA.
La ricerca sulle stelle di neutroni
I ricercatori hanno considerato utilizzando la stabile, impulsi orologio-come di stelle di neutroni per aiutare nella navigazione spaziale, proprio come raggi GPS aiutano a guidare le persone sulla Terra., Un esperimento sulla Stazione Spaziale internazionale chiamato Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) è stato in grado di utilizzare il segnale proveniente dalle pulsar per calcolare la posizione della ISS entro 10 miglia (16 km).
Ma molto resta da capire sulle stelle di neutroni. Ad esempio, nel 2019, gli astronomi hanno individuato la stella di neutroni più massiccia mai vista — con circa 2,14 volte la massa del nostro sole racchiusa in una sfera molto probabilmente intorno a 12,4 miglia (20 km)., A queste dimensioni, l’oggetto è proprio al limite in cui avrebbe dovuto collassare in un buco nero, quindi i ricercatori lo stanno esaminando da vicino per capire meglio la fisica strana potenzialmente al lavoro che lo tiene in piedi.
I ricercatori stanno anche guadagnando nuovi strumenti per studiare meglio la dinamica delle stelle di neutroni. Utilizzando l’Interferometro laser Gravitational-Wave Observatory (LIGO), i fisici sono stati in grado di osservare le onde gravitazionali emesse quando due stelle di neutroni si circondano l’un l’altro e poi si scontrano., Queste potenti fusioni potrebbero essere responsabili della produzione di molti dei metalli preziosi che abbiamo sulla Terra, tra cui platino e oro, ed elementi radioattivi, come l’uranio.