Scontro tra stelle di neutroni

Potenti getti di energia hanno rivelato una catastrofe cosmica, e mostrato come l'Universo produce nuovi elementi.

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La ricostruzione dello scontro tra due stelle a neutroni o tra una stella a neutroni e un buco nero: nei due riquadri, l'evento osservato nel 2014 con un telescopio ottico e ai raggi x.|NASA

I lampi di raggi-gamma, generalmente abbreviati con la sigla GRB, dall’inglese Gamma Ray Burst, sono emissioni violentissime di energia, tra le più violente che si possano immaginare nel nostro Universo. Nonostante questo, è possibile che un gran numero di eventi GRB e di fenomeni che li producono sfuggano agli astronomi.

 

Generalmente, infatti, i GRB vengono emessi in fasci molto stretti: se non sono indirizzati verso la Terra possono facilmente non essere rilevati. Ma il 3 settembre 2014 una fortissima emissione di raggi gamma venne raccolta dal telescopio Swift della NASA, e subito dopo dal telescopio Gemini alle Hawaii.

 

I lampi-gamma (in giallo) sono molto direzionali e a seconda di come sono orientati possono sfuggire alle osservazioni. | NASA

 

Una situazione complessa. Adesso ricercatori della NASA hanno ricostruito l’evento e in un lavoro da poco pubblicato hanno spiegato che si verificò in una galassia a circa 3,9 miliardi di anni luce di distanza e che fu prodotto dallo scontro e dalla fusione di stelle a neutroni.

 

Nell’immagine all'inizio di questa pagina è stato ricostruito l’evento: al centro vi è un oggetto molto massiccio, forse un buco nero o una stella a neutroni molto massiccia, risultato della fusione dei due corpi.

 

In rosso una parte del materiale prodotto dallo scontro che è rimasto attorno all’oggetto centrale e che sta precipitando all’interno. In arancione è rappresentato un forte vento di particelle in allontanamento, e in blu materiale che si sta espandendo a velocità prossime ad un decimo della velocità della luce.

 

Nel piccolo riquadro in basso a sinistra c'è invece quanto è stato osservato con il Discovery Channel Telescope (DCT), con l’oggetto che ha prodotto il GRB al centro (la luminosa stella che invade il collimatore non ha nulla a che fare con l'evento); nel riquadro a destra c'è un frame di quanto ha registrato il telescopio spaziale a raggi X Chandra nelle settimane successive, nel corso del monitoraggio che ha permesso di osservare come l’energia prodotta è andata diminuendo nel tempo.

 

 

Il telescopio spaziale Chandra. | NASA

Il GRB non è durato più di due secondi e questo ha permesso di affermare che sia stato originato allo scontro tra due stelle di neutroni oppure tra una stella di neutroni e un buco nero.

 

Da questi scontri, tra l'altro, si producono "nuovi elementi": in particolare, oro e enormi quantità di ferro. È rilevante perciò capire quanti fenomeni del genere avvennero e avvengono ancora oggi, per capire come si sono formati gli elementi più pesanti e, per noi, indispensabili.

18 Luglio 2016 | Luigi Bignami