Onde gravitazioni e elettromagnetiche dalla collisione tra due stelle di neutroni

Onde gravitazioni e elettromagnetiche dalla collisione tra due stelle di neutroni

Le onde gravitazionali sono senz’altro la scoperta scientifica del momento, almeno nel campo della fisica e dell’astrofisica. Una scoperta che è valsa il premio Nobel per la Fisica a Rainer WeissBarry Barish e Kip Thorne. Grazie al loro lavoro sono stati piantati i semi di una nuova branca dell’astronomia, diretta allo studio degli oggetti molto massivi osservando le debolissime onde gravitazionali.

Oggi è stata pubblicata una nuova, importantissima scoperta. A 130 milioni di anni luce dalla Terra, nella galassia NGC 4993, situata nella costellazione dell’Idra, un nuovo evento (nome in codice GW170817) ha dato origine a nuove onde gravitazionali. La differenza rispetto agli eventi precedenti è che questa volta la sorgente non era la collisione tra due buchi neri, ma bensì tra due stelle di neutroni. Ma, soprattutto, è stato possibile osservare l’evento con gli osservatori tradizionali in quanto si sono originate anche onde elettromagnetiche.

L’evento è stato rilevato il 17 agosto 2017. Prima, gli osservatori LIGO e VIRGO hanno rilevato il debole segnale delle onde gravitazionali. Ma ecco la sorpresa. Alcuni secondi dopo, l’osservatorio Fermi, in orbita intorno alla Terra, ha rilevato dei raggi gamma provenienti dalla stessa sorgente e, alcune ore più tardi, il telescopio spaziale Hubble e altri telescopi hanno potuto osservare l’evento nella restante parte dello spettro elettromagnetico.

Ma cosa è accaduto? In pratica, due stelle di neutroni hanno ruotato vorticosamente in una traiettoria a spirale che le ha avvicinate sempre di più. Durante questo avvicinamento, esse generavano le onde gravitazionali. Al momento della collisione, è stata emesso un violento e brevissimo lampo di raggi gamma, seguito da un guscio di materiali espulsi. Successivamente, l’evento si è reso visibile nel resto dello spettro elettromagnetico come un evento di tipo supernova che prende il nome di kilonova. Gli scienziati hanno avuto l’occasione di studiare questo fenomeno, effettuando misure spettroscopiche molto utili, facilitate dalla (relativa) vicinanza della sorgente. Al momento della fusione, le due stelle di neutroni hanno formato un oggetto singolo talmente compatto che era quasi del tutto opaco. Ciò che hanno osservato gli scienziati, infatti, è stata proprio l’emissione di un corpo nero quasi perfetto. In seguito, la sorgente si è evoluta diventando man mano sempre più trasparente alla radiazione, e consentendo agli scienziati di studiare gli strati più interni. Ciò che è emerso è che, in quei momenti concitati, si sono formati mediante processi di tipo r specie atomiche più pesanti, tra cui l’oro e il platino!

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Questa scoperta è stata molto importante tant’è che è stata annunciata con un evento congiunto in tutto il mondo organizzato dai più grandi organismi in ambito astronomico: a Washington presso la National Science Foundation (NSF), a Monaco dalla European Southern Observatory (ESO) e infine a Venezia dall’ESA. La NASA inoltre ha posticipato la consueta Astronomy Picture Of the Day (APOD) proprio per celebrare in contemporanea questa straordinaria scoperta.

Molto importante la partecipazione italiana, a partire dall’osservatorio VIRGO e dai ricercatori dell’INAF.

I commenti sono stati molto entusiastici, a conferma della grande importanza che sta assumendo questa nuova branca dell’astronomia. Così ha commentato Fernando Ferroni, presidente dell’INAF:

Un modo completamente nuovo di cercare risposte alle nostre domande sull’universo. È questo il significato della scoperta che oggi celebriamo. Un risultato che ci fa gioire. Come donne e uomini di scienza, perché avere a disposizione nuovi strumenti di indagine è bello quanto avere nuovi interrogativi cui dare risposta. E come persone, perché questo traguardo è stato conquistato grazie all’impegno congiunto di migliaia di noi.

 

Onde gravitazioni e elettromagnetiche dalla collisione tra due stelle di neutroni

La collisione tra le due stelle di neutroni osservata nella galassia NGC 4993.

Errata corrige

Mi scuso con i lettori, ma in questo articolo c’era una imprecisione. La collisione è avvenuta tra due stelle di neutroni e non tra due nane bianche. Ho prontamente corretto l’informazione.

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