Stelle di neutroni super pesanti si formano per un tempo brevissimo dopo lo scontro di due stelle di neutroni e collassano formando un buco nero. La scoperta è stata presentata al 241° incontro dell’American Astronomical Society a Seattle e i risultati della ricerca, condotta da Cecilia Chirenti dell’Università del Maryland, sono stati pubblicati su Nature.
700 lampi di raggi gamma brevi (Grb) sono stati osservati nel tempo dalle missioni Nasa Fermi, che vanta un importante contributo italiano, Swift e Compton; brillano per meno di due secondi, ma rilasciano un’energia pari a quella liberata da tutte le stelle della nostra galassia in un anno; producono inoltre, onde gravitazionali, ovvero delle increspature nel tessuto spazio-tempo.
Le simulazioni di queste fusioni al computer mostrano che le onde gravitazionali subiscono un improvviso salto di frequenza, superiore ai 1000 hertz, quando le stelle si uniscono. Questi segnali sono troppo veloci per essere catturati dagli attuali strumenti che rilevano onde gravitazionali. Il gruppo di ricerca ha quindi ricercato segnali simili, che gli astronomi chiamano Oscillazioni quasi periodiche (Qpo), nell’emissione di raggi gamma da Grb corti.
Sia i raggi gamma che le onde gravitazionali Qpo hanno origine nel vortice che si genera quando le due stelle di neutroni si uniscono. Mentre nessuna di queste oscillazioni di raggi gamma si è mostrata nelle esplosioni osservate da Swift e Fermi, il Compton Gamma Ray Observatory, che ha terminato la sua missione nel 2000, ha rilevato un andamento particolare della luce in due brevi Grb nel 1991 e nel 1993: segno della presenza di mega stelle di neutroni.
Le stelle di neutroni superpesanti hanno dimensioni doppie rispetto a quelle tipiche e ruotano quasi 78mila volte al minuto.
«Questi risultati sono molto importanti – spiegano gli studiosi – in quanto preparano il terreno per le future misurazioni di stelle di neutroni supermassicce con strumenti che rilevano le onde gravitazionali». Entro il 2030, i rilevatori di onde gravitazionali saranno sensibili alle frequenze dei kilohertz, fornendo nuove intuizioni sulla breve vita delle stelle di neutroni sovradimensionate. Al momento, l’unico modo per studiarle sono gli strumenti sensibili dei raggi gamma e le simulazioni al computer.
Immagine in apertura: stella di neutroni, illustrazione – Crediti: Nasa Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab