Le stime che stiamo abituati a sentire o leggere riguardo alle dimensioni delle stelle di neutroni vanno dagli 8 ai 16 km per ciò che concerne la lunghezza massima del raggio. Una nuova ricerca, pubblicata su Physical Review Letters, ha utilizzato però un nuovo approccio statistico e la misura delle onde gravitazionali e ha abbassato questa stima a soli 1,5 chilometri.
Lo studio, condotto da un gruppo di astrofisici dell’Università Goethe di Francoforte e della FIAS, va a contrastare direttamente dunque quello che è stato un sacro Graal nella storia della fisica moderna, ossia la stima riguardante le dimensioni massime delle stelle di neutroni per più di quarant’anni.
La stima è stata effettuata grazie ai dati del rilevamento delle onde gravitazionali dalla fusione di due stelle di neutroni (segnale misurato dagli interferometro LIGO e Virgo il 17 agosto 2017 e denominato poi GW170817).
Analizzando questi dati, i ricercatori, guidati dal professor Luciano Rezzolla dell’Università di Francoforte, sono dunque riusciti a stabilire la massa massima che una stella di neutroni può avere prima di crollare in un buco nero.
Dopo aver stabilito la massa, gli stessi ricercatori hanno poi lavorato ulteriormente per stabilire anche il raggio massimo. Si tratta di un risultato non da poco considerando che in effetti delle stelle di neutroni si sa ben poco, soprattutto di quello che si trova suo interno e quindi della sua massa.
Invece di analizzare dunque una singola stella di neutroni, i ricercatori hanno fatto l’analisi di più di 2 miliardi di modelli teorici di stelle di neutroni e, tramite le equazioni di Einstein che descrivono l’equilibrio di queste stelle e incrociando queste analisi con i dati di cui sopra, relativi alla misurazione dell’onda gravitazionale, hanno stabilito il nuovo limite di 1,5 chilometri, limite che potrà essere ancora perfezionato dalle future rilevazioni di altre onde gravitazionali.
Secondo Rezzolla “Un approccio di questo tipo non è insolito nella fisica teorica. Esplorando i risultati per tutti i possibili valori dei parametri, possiamo ridurre efficacemente le nostre incertezze”
Fonti e approfondimenti
- Frankfurt physicists set limits on size of neutron stars – Aktuelles aus der Goethe-Universität Frankfurt (IA)
- Phys. Rev. Lett. 120, 261103 (2018) – New Constraints on Radii and Tidal Deformabilities of Neutron Stars from GW170817 (DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.261103) (IA)
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