Tutto quello che c’è da sapere sulle Onde Gravitazionali e le Stelle di Neutroni per chi non ci ha capito nulla

Immagine –  fusione tra due stelle di neutroni, immaginata in un’elaborazione grafica (Robin Dienel / Carnegie Institution for Science)

Viviamo nell’era d’oro della comunicazione e della ricerca, la tecnologia e la scienza ci aprono sempre di più le porte verso la comprensione di questo universo in cui viviamo le nostre brevi vite. Quando si parla di Tempo e Spazio, è meglio fissare alcuni punti per capire bene grandezze che sono fuori dal nostro vivere quotidiano. La durata media di una vita umana è di 79 anni, l’homo sapiens (la nostra specie) è comparsa sulla Terra tra i 200 e 300 mila anni fa (secondo le ultime scoperte), il nostro pianeta ed in particolare il nostro sistema solare ha iniziato la sua esistenza 4,5 miliardi di anni fa.

130 milioni di anni fa, quando ancora sulla Terra c’erano i dinosauri, due stelle di neutroni sono entrate in collisione e il segnale di questo scontro è giunto a noi solo il 17 Agosto del 2017!

La notizia resa pubblica ieri dalla NASA è la seguente:

Il 17 agosto 2017, l’osservatorio LIGO negli Stati Uniti d’America, insieme con l’Interferometro Virgo in Italia, hanno rilevato onde gravitazionali che hanno raggiunto la Terra. Questo è il quinto evento gravitazionale osservato ed è stato chiamato GW170817. Circa due secondi più tardi, due telescopi spaziali, il Fermi della NASA e INTEGRAL dell’ESA, hanno rilevato un (GRB) lampo di luce gamma corto dalla stessa area del cielo.

Per la prima volta nella storia dell’osservazione dell’Universo è stata registrata un’onda gravitazionale prodotta dalla fusione (coalescenza) di due stelle di neutroni e per di più è stato possibile osservare l’evento tramite numerosi telescopi spaziali e terrestri. Tutto chiaro? Purtroppo non proprio, alzi la mano chi nella sua vita ha sentito termini quali onde gravitazionali o stella di neutroni, forse in qualche canzone di Franco Battiato o in un episodio di Star Trek!

Cerchiamo di capire meglio la notizia presentando i soggetti della scoperta

Stella di neutroni: una stella composta da gas di neutroni liberi, in cui al suo interno gli elettroni sono ridotti a densità così elevate che cominciano a combinarsi con i protoni e a formare neutroni.

Rappresentazione “elementare” di un atomo

In un atomo, normalmente, gli elettroni si trovano molto distanti dal nucleo e l’atomo è praticamente “vuoto”.  In una stella di neutroni, la pressione è così grande da riuscire a spezzare i nuclei in protoni e neutroni. Gli elettroni si trovano così vicini ai protoni da fondersi con essi, formando altri neutroni. Una stella di neutroni si forma all’interno del residuo stellare dell’esplosione della Supernova (l’esplosione di una stella massiccia, sono quelle stelle che si contraddistinguono per via del colore spesso tendente al blu). La densità di una stella di neutroni è tale che a quella densità il Sole verrebbe ad avere un raggio di circa una decina di chilometri.

Onde gravitazionali: increspature nello spazio e nel tempo, create da masse in movimento, emesse durante i momenti finali della fusione di oggetti celesti composti da materia superdensa (oggetti molto massicci) come ad esempio possono essere buchi neri o stelle di neutroni.

Gamma Ray Bursts (GRB): sono fenomeni di emissione rapida e intensa di raggi gamma ma anche di altre radiazioni energetiche. Si tratta di rilasci di energia molto più potenti rispetto alle radiazioni emanate dalle galassie che li ospitano e la loro durata può andare da qualche millisecondo a qualche minuto. Per convenzione, fino a 3 secondi si parla di short GRB (lampo di luce gamma corto, come quello registrato nella fusione delle due stelle di neutroni) mentre per tempi superiori si parla di long GRB (di questi ultimi ancora si dibatte sulla loro origine).

La NASA ha rilasciato un video (una riproduzione artistica) per rappresentare visivamente la fusione delle due stelle di neutroni.

Questa importante e storica scoperta ha avuto anche un forte e valido contributo dall’Italia. Vi propongo quindi un video di come i ricercatori italiani hanno vissuto l’evento, la notizia raccontata dai protagonisti: scienziate e scienziati dell’Inaf (Istituto Nazionale di Astrofisica) che vi hanno contribuito.

Link utili

https://www.eso.org/public/italy/news/eso1733/?lang

http://www.virgo-gw.eu/#news

http://www.lescienze.it/news/2017/10/16/news/virgo_ligo_astronomia_multimessaggero-3710917/

https://www.agi.it/blog-italia/scienza/onde_gravitazionali_una_scoperta_storica_e_un_grande_successo_italiano-2258912/post/2017-10-16/

https://www.scientificast.it/2017/10/16/lorigine-dei-gamma-ray-burst-veloci-altro/

 

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