Il ‘glitch’ è un’accelerazione improvvisa della rotazione delle stelle di neutroni, termine utilizzato anche in italiano per descrivere tale anomalia.
Questo tipo di stelle si distingue per alcune caratteristiche: la presenza di bagliori periodici, la rapida rotazione, l’estrema densità (sono tra gli oggetti più densi dell’universo, la loro massa è paragonabile a quella del Sole, compressa in un sfera di soli 20 chilometri di diametro).
Un nuovo studio, pubblicato su Physical Review Letters e condotto dai ricercatori dell’Università di Innsbruck e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), ha tentato di far luce su questo fenomeno combinando astrofisica e meccanica quantistica (una branca della fisica che descrive il comportamento della materia e della radiazione considerando le reciproche interazioni). La questione centrale dello studio ruota attorno al concetto di ‘supersolido’: uno stato della materia che possiede una struttura cristallina, ma ha anche le proprietà di un superfluido in cui gli atomi possono scorrere senza attrito.
«Gli esperimenti sulla fase supersolida sono stati condotti a Innsbruck usando un sistema creato in laboratorio di atomi nella fase gassosa a temperatura molto basse. Tuttavia, il lavoro appena pubblicato è puramente teorico – ha spiegato a Global Science Francesca Ferlaino, fisica dell’Università di Innsbruck – Esso prende spunto da misurazioni sperimentali dello stato supersolido svolte precedentemente nei nostri laboratori. Le osservazioni ci hanno portato a sviluppare e proporre un modello che mostra come lo stato supersolido ultrafreddo possa simulare il comportamento della crosta interna di una stella di neutroni: studiando il comportamento rotatorio di un supersolido composto da atomi ultrafreddi, ritroviamo il fenomeno astrofisico del glitch, certificando quindi alcune teorie di natura astrofisica sulla rotazione delle stelle di neutroni».
Secondo i ricercatori, dunque, la presenza di glitch suggerisce che le stelle di neutroni potrebbero essere in parte superfluide. E’ noto che in un superfluido, la rotazione è caratterizzata da numerosi piccoli vortici, ciascuno portatore di una frazione di momento angolare (un movimento o impulso che si aggiunge a un moto ed è da esso innescato). L’anomalia, o glitch, si verifica quando questi vortici fuggono dalla crosta interna della stella verso la crosta solida esterna, aumentando così la velocità di rotazione della stella.
«Questa ricerca mostra un nuovo approccio per ottenere informazioni sul comportamento delle stelle di neutroni e apre nuove strade per la simulazione quantistica di oggetti stellari da laboratori terrestri a bassa energia» ha spiegato Ferlaino.
Immagine di copertina: Stella di neutroni. I gas quantistici ultrafreddi costituiti da atomi dipolari costituiscono una piattaforma ideale per simulare i meccanismi all’interno delle stelle di neutroni – Crediti: Elena Poli – Università di Innsbruck
