Due stelle si uniscono prima di morire in un buco nero

Se le grandi stelle a fine vita si unissero, anzichè scontrarsi e collassare subito in un buco nero, i conti tornerebbero meglio. Gli astrofisici infatti sono di fronte a una sorta di enigma per queste giganti dell'universo, le stelle di neutroni: non si spiega perchè dopo essere state "risucchiate" nel buco nero emettano a lungo raggi X, cioè rilascino tanta energia. Ciò contrasta con la brevissima e luminosissima esplosione che si osserva prima, che conta meno di due secondi di emissione di raggi gamma. Una radiazione che è la manifestazione di un getto di energia e particelle causato dall'elevata energia magnetica e termica che si forma nel collasso, con un'altrettanto breve attività del buco nero. L'energia dovrebbe essersi esaurita con la radiazione gamma.

Sarebbe più semplice trovare una spiegazione ai raggi X, se si potesse dire che vengono emessi prima dei gamma: da una stella formata dalle due originarie. Con una radiazione X che, per qualche ragione, diventasse visibile, o meglio, rilevabile, solo dopo l'esplosione. L'ipotesi di soluzione dell'enigma sui cosiddetti "short gamma-ray burst" sarebbe dunque un'inversione temporale ("time reversal"), ipotizzata da due ricercatori dell'università di Trento (Dipartimento di Fisica) e dell'istituto Albert Einstein di Potsdam in Germania (Max Planck Institute for Gravitational Physics), che hanno pubblicato uno studio sulla rivista The Astrophysical Journal Letters. Il punto è che finora gli astrofisici hanno proposto un modello secondo cui quando due grandi stelle allo stadio finale, le stelle di neutroni, si trovano legate, si avvicinano fino a scontrarsi e a collassare, "risucchiate" in un buco nero. L'hanno detto perchè si vedono esplosioni luminosissime e osservabili anche da galassie lontane, con l'emissione di raggi gamma per meno di due secondi. Di recente però sono state registrate quelle emissioni successive di raggi X, anche per diverse ore. La spiegazione, dice lo studio dei due ricercatori, potrebbe essere nel fatto che le due stelle di neutroni non si scontrano collassando subito, ma si uniscono.

Formano una stella supermassiva, cioè ancora più grande, o meglio, con un'attrazione gravitazionale intensissima, che resiste per minuti o per ore. In questo arco di tempo così lungo la stella emette energia, rilasciata come radiazione X. Solo dopo collassa, nel lampo della radiazione gamma. Il punto, secondo i due ricercatori, è che i raggi X non si vedono nello stesso momento in cui vengono emessi, ma solo dopo i gamma. Questo perchè la stella gigante, finchè non finisce come buco nero, li nasconde: li intrappola in una nube, con la sua enorme capacità di attrarre materia e energia. "Con simulazioni matematiche al computer - spiega Riccardo Ciolfi, ricercatore del dipartimento di Fisica di Trento - è stato possibile dimostrare che, per i fortissimi campi magnetici, la stella supermassiva si circonda di una densa nube di materia ed energia". Rispetto al tempo di propagazione della luce nel vuoto, il ritardo con cui l'ultimo 'fotonè emesso dalla stella prima del collasso arriverà a noi è stato stimato e risulta compatibile con la lunga durata della radiazione X che si osserva dopo l'esplosione di raggi gamma. "Rivelatori di onde gravitazionali come Virgo (in Italia) e Ligo (negli Usa), operativi già a partire da quest'anno - aggiunge il ricercatore - potranno dunque avvisare dell'evento imminente, dando la possibilità di seguirlo e catturarne i segreti".

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