“Montagne” sulle stelle di neutroni sono alte poche frazioni di millimetri

Stella di neutroni (credito: ESO/L. Calçada)

Le stelle di neutroni hanno una superficie così regolare che le “montagne” più alte presenti sulla sua superficie possono essere caratterizzate da un’altezza di poche frazione di millimetri. È questo uno dei risvolti più interessanti di un nuovo studio presentato al National Astronomy Meeting 2021 e realizzato da Fabian Gittins, studente di dottorato dell’Università di Southampton.
L’estrema regolarità della superficie delle stelle di neutroni è da ricondurre ha fatto che si tratta degli oggetti più densi dell’universo dopo i buchi neri. Sono così densi che la loro massa può essere equiparata a quella del Sole nonostante il loro diametro sia all’incirca 10 km.

Ogni irregolarità della superficie è piccolissima

Con un livello di compattezza così grande, ogni irregolarità o caratteristica che può trovarsi sulla sua superficie, attratta verso il centro da una forza di gravità immane, viene ridotta e appiattita fin quasi a formare una superficie liscia, una sfera praticamente perfetta. Questo significa che le “sporgenze” più pronunciate sono piccolissime, praticamente impercettibili.

Modelli delle stelle di neutroni al computer

Il ricercatore ha usato potenti computer per creare nuovi modelli delle stelle di neutroni più realistici. In particolare ha sottoposto le stelle di neutroni realizzate nei modelli computerizzati ad una serie di forze matematiche per capire la formazione di queste “montagne”.
Si tratta di una condizione che vede la parte più esterna della stella tendersi sempre di più fin quasi ad essere vicina al punto di rottura. Solo in queste condizioni, nei modelli al computer, venivano a crearsi piccolissime “montagne” di pochi millimetri o al massimo di pochi centimetri.

In realtà le stelle di neutroni sono sfere perfette

Però, come specifica lo stesso Fabian, si tratta di condizioni che probabilmente non vengono mai a crearsi sulla superficie di una stella di neutroni. Dunque è plausibile pensare che queste ultime siano praticamente oggetti del tutto sferici, senza alcuna irregolarità o comunque se queste sono presenti le loro dimensioni possono essere stimate in piccolissime frazioni di millimetro.

Onde gravitazionali di stelle di neutroni rotanti difficili da rilevare

Questi risultati, oltre a mostrare che le stelle di neutroni sono praticamente sfere perfette, suggeriscono, secondo lo stesso Fabian, che le stelle di neutroni rotanti potrebbero essere ancora più difficili da analizzare tramite le onde gravitazionali rispetto a quanto calcolato in precedenza.
Secondo lo scienziato, infatti, le stime gravitazionale di un oggetto come questo si producono tramite lievi deformazioni della sua superficie che vanno a produrre delle increspature nello spazio-tempo. Dato che le onde gravitazionali delle stelle di neutroni non sono state ancora mai osservate, si può pensare che, qualora si volesse ottenere questo risultato, ci sarà bisogno in futuro di strumenti molto più sensibili dei rilevatori attuali come LIGO e Virgo.

Note e approfondimenti

  1. A bug’s life: millimetre-tall mountains on neutron stars | The Royal Astronomical Society (IA)

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