Perché tanto rumore per due stelle di neutroni che si scontrano?

Immaginate una stella poco più grande del nostro Sole (tanto per avere un’idea il Sole potrebbe contenere oltre 1 milione di Terre) e comprimetelo fino ad una decina di km (più o meno il centro di Roma) e avrete un’idea di cos’è una stella di neutroni. E uno dei modi in cui le stelle finiscono la loro vita, una realtà in cui la materia è compattata come all’interno di un nucleo atomico, con protoni ed elettroni “schiacciati” a formare neutroni (da cui  il nome). Peggio di così c’è solo un buco nero, un destino inevitabile per le stelle molto più grandi e massicce del Sole.

La notizia del giorno è che, per la prima volta, è stata vista la collisione di due stelle di neutroni e questo è stato possibile utilizzando, contemporaneamente, le onde gravitazionali e la radiazione elettromagnetica. Gli osservatori gravitazionali  hanno “sentito” l’eco di un evento catastrofico e, proprio il lavoro congiunto di LIGO e Virgo, ha permesso di triangolare in quale parte del cielo stesse avvenendo. La notizia, subito trasferita ai più importanti telescopi, ha permesso di puntarli simultaneamente nella stessa zona. Così è stato possibile  “vedere” dei veri e propri fuochi d’artificio cosmici e analizzarli nelle varie bande dello spettro elettromagnetico (raggi gamma, X, visibile e radio).

Per l’astrofisica è stata un momento epocale, come quello avvenuto con il passaggio dal cinema muto a quello sonoro. Finora avevamo osservato il cielo attraverso gli occhi dei telescopi, oggi possiamo sentire anche l’increspatura dello spazio tempo (le onde gravitazionali) prodotta da questi fenomeni particolarmente violenti. Senza il segnale dei “sensori gravitazionali” non saremmo stati in grado di notare lo “scontro” in atto tra le due stelle di neutroni, un fenomeno predetto dai modelli ma mai osservato prima.

E queste osservazioni hanno portato, a loro volta, risultati davvero entusiasmanti. Sappiamo che gli elementi pesanti come l’oro, il platino o l’uranio sono relativamente rari sulla Terra, non a caso sono tutti preziosi, anche se per ragioni diverse. In realtà ce n’è una quantità maggiore di quella che siamo in grado di spiegare. 

Tutti gli elementi che troviamo sulla nostra Terra e quelli di cui siamo fatti tutti noi, sono prodotti all’interno delle stelle, dove le reazioni termonucleari  trasformano elementi leggeri come idrogeno ed elio, in elementi via via più pesanti (come carbonio, ossigeno, calcio, etc). Ma sappiamo anche che il ferro è l’ultimo che si può formare nel nucleo stellare. Per creare elementi più pesanti occorrono fenomeni più drammatici, come l’esplosione di una supernova, un altro modo in cui le stelle possono terminare la loro esistenza. Quando una stella gigante esplode, si liberano istantaneamente grandi quantità di energia, sufficienti a sintetizzare gli elementi più pesanti del ferro. Ma questi fenomeni sono rari e non giustificherebbero, ad esempio, la quantità di oro che troviamo sulla Terra.

Proprio le recenti osservazioni hanno risolto l’enigma.  Dal gigantesco scontro tra le due stelle di neutroni si sono prodotte grandi quantità di oro, platino e uranio  (equivalenti alla massa di centinaia di pianeti come il nostro). 

Se state pensando  ad una nuova “corsa all’oro” è meglio non farsi illusione. L’esplosione è avvenuta 130 milioni di anni fa, in una galassia lontana dalla nostra. Troppo lontana, anche se potessimo viaggiare con le astronavi di Star Trek!

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