La Statale ha inventato una «bilancia» che pesa le stelle a neutroni

Altri passi avanti nello studio degli incredibili meccanismi dell'universo. I segreti che a mano a mano, anche con il contributo delle ricerche e delle università italiane, vengono sempre di più individuati e messi sotto la lente. Uno degli ultimi contributi interessanti arriva dall'Università Statale di Milano: un gruppo di fisici teorici ha messo a punto un nuovo metodo per stimare, «pesare», la massa delle stelle a neutroni, altrimenti conosciute come «pulsars».

«Tra gli oggetti astrofisici esotici che popolano il nostro Universo - fanno sapere all'ateneo - le stelle di neutroni spiccano per le condizioni estreme di densità, temperatura, campo magnetico e composizione della materia». Questi oggetti compatti (la cui densità supera di diverse volte quella nucleare) permettono di testare la nostra comprensione delle fasi più dense della materia adronica (costituita da particelle soggette all'interazione forte, quali protoni, neutroni e quarks) e le loro manifestazioni stupiscono per la ricchezza dei fenomeni che possono essere osservati, sia attraverso l'intero spettro elettromagnetico, sia tramite l'emissione di onde gravitazionali e di neutrini. E ancora, una descrizione tanto scientifica quanto affascinante di questi corpi celesti.

«Le pulsars, stelle di neutroni magnetizzate in rapida rotazione, emettono radiazione pulsata la cui regolarità supera quella degli orologi atomici; in molti casi, tuttavia, vengono osservati sporadici aumenti della frequenza di rotazione (glitches)». Quelli più grandi sono spiegati dalla presenza di un «superfluido neutronico» all'interno della stella, che accumula temporaneamente energia rotazionale per poi cederla improvvisamente alla crosta osservabile, accelerandola.

In un articolo pubblicato su Nature Astronomy, il gruppo di fisici teorici guidati da Pierre Pizzochero, professore alla Statale di Milano e associato all'Infn (ai quali afferisce anche il dottorando Marco Antonelli) - viene comunicato - «ha proposto un modello per il serbatoio di energia rotazionale, basato sull'interazione con la materia normale delle linee di vortice quantizzate presenti nel superfluido ruotante. Il modello rivela una robusta relazione inversa fra la massa della pulsar e il massimo glitch possibile, e quando accoppiato a osservazioni del massimo glitch registrato permette di vincolare la massa stellare, un parametro astrofisico fondamentale di difficile misurazione». Infine, i prossimi passi.

«Future osservazioni di pulsar glitches in sistemi binari - commenta Pierre Pizzocchero,

autore dello studio - permetteranno di verificare e calibrare il modello, vincolando a loro volta vari parametri microscopici della superfluidità nucleare, la cui trattazione teorica è tuttora affetta da notevoli incertezze».