Una stella di neutroni, un corpo stellare molto denso, è stata scoperta a ruotare all’incredibile velocità di 1122 rotazioni per secondo, una volta e mezza di più di ogni altra stella conosciuta.
Se confermata la scoperta potrebbe supportare l’ipotesi che
esistano, all’interno di stelle dense, esotici stati di materia
“morbida”.
Fino ad ora non erano state trovate stelle di neutroni che ruotassero a
velocità superiori a 716 volte per secondo, velocità che rappresentava
il record precedente. Gli scienziati avevano così ipotizzato che stelle
ruotanti particolarmente veloci potessero emettere onde gravitazionali,
o increspature dello spaziotempo, che limiterebbero la
velocità di rotazione delle stelle approssimativamente a questo valore.
Ora nuove osservazioni mostrano una stella di netruoni che
sembrerebbe ruotare molto più velocemente di questo presunto limite. Se
confermato, il fatto che la stella non sia fatta a pezzi da questa sua
rotazione ultra-veloce indicherebbe che deve essere abbastanza densa,
ma forse fatta di un tipo di materia non ancora conosciuta.
La storia della scoperta
Philip Kaaret
dell’Università dello Iowa (Iowa City, USA), dirige un gruppo di
ricerca che ha usato il satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE)
della NASA per osservare violenti esplosioni in una stella a neutroni
chiamata XTE J1739-285.
Le esplosioni avvengono perché la stella di neutroni sta strappando
materia da una stella vicina. Quando abbastanza materia si accumula
sulla sua superficie, ha luogo un’esplosione termonucleare che genera
raggi X.
Durante una di queste esplosioni il gruppo di Kaaret ha rilevato
variazioni di luminosità con una frequenza di 1122 Hz. I ricercatori
ritengono che queste variazioni siano da attribuirsi alla rotazione
della stella, che mostrerebbe periodicamente regioni più luminose o più
scure.
«Se questo è giusto, aver ritrovato una stella che ruoti a questa
velocità rimuove ogni necessità di far riferimento alle onde
gravitazionali come limite alla velocità di rotazione», ha dichiarato
Kaaret al New Scientist. Ma il ricercatore è prudente: c’è ancora
qualche possibilità che la frequenza del segnale sia solo dovuta a
fluttuazioni casuali. «È fondamentale ora che l’esistenza e la natura
del segnale vengano confermate», aggiunge.
Densa e ultramorbida?
L’esperta di stelle di neutroni Jean Swank del Goddard Space Flight
Center della NASA (Greenbelt, Maryland, USA), afferma che il segnale
sembra autentico. Ma si chiede se non potrebbe trattarsi di materia che
ricade sulla superficie dopo essere stata lanciata nello spazio
dall’esplosione. «Mi sembra che questa possibilità non sia stata presa
in considerazione».
Se le oscillazioni rappresentano davvero la velocità di rotazione, il
fatto che la stella non vada in pezzi significa, paradossalmente, che è
fatta di materia relativamente morbida. Una materia cedevole potrebbe
essere compressa dalla gravità a formare un oggetto più compatto. Un
oggetto compatto a sua volta può meglio tenersi assieme, perché ha una
gravità più forte sulla sua superficie.
Il comportamento della materia nell’interno ultra denso di una stella
di neutroni, dove un cucchiaino di materia ha una massa di 100 milioni
di tonnellate, non è in realtà ancora ben compreso. Così qualsiasi
indizio sulle sue proprietà è di grande interesse per i fisici.
Strane stelle
Se l’oggetto è compatto come le osservazioni suggeriscono, potrebbe
essere addirittura fatto di un qualcosa che i fisici chiamano “materia
strana”, afferma Fridolin Weber dell’Università di San Diego (California, USA).
La materia strana è un’ipotetica materia composta da particelle
elementari chiamate quark, libere di muoversi da sole. Nella materia
ordinaria i quark non si trovano mai da soli, ma sono impaccati in
gruppi, che formano altre particelle, come i protoni.
L’apparente compattezza di questo oggetto particolare «rende
particolarmente credibile l’ipotesi di una stella fatta di materia
strana», ha dichiarato Weber al New Scientist, anche se aggiunge che
l’idea di una normale stella di neutroni non è ancora esclusa.
Alcuni scienziati hanno presentato dati relativi a un’altra stella di
neutroni, che dimostrerebebro che questi esotici stati di materia non
si trovano nelle stelle, ma l’interpretazione dei dati è ancora
controversa.
David Shiga
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