Скачать или смотреть Bozzoli di onde gravitazionali dal collasso di stelle massicce

Fusioni fra buchi neri, fra buchi neri e stelle di neutroni, fra stelle di neutroni: c’è sempre stato uno di questi eventi dietro le emissioni di onde gravitazionali rilevate finora dagli interferometri Ligo, Virgo o Kagra. La teoria, però, non si limita a questi, e dice che anche altri eventi energetici come i gamma ray burst o le supernove potrebbero produrre onde gravitazionali. Le frequenze a cui questi segnali arriverebbero sulla Terra sarebbero però fuori dal range di competenza degli attuali interferometri.

Ma una nuova possibilità è stata presentata alcuni giorni fa al 242esimo meeting della American Astronomical Society. I ricercatori hanno simulato la fine della vita di una stella massiccia che collassa in un buco nero, dimostrando non solo che vengono prodotte onde gravitazionali, ma che possono anche essere rilevate. Durante il collasso, infatti, dall’interno della stella si possono creare potenti getti di particelle che viaggiano a una velocità prossima a quella della luce. Getti che fuoriescono dal corpo stellare attraversando gli strati della stella in collasso. Attorno a questi getti si formerebbe una bolla – un “bozzolo”, lo chiamano gli astronomi – che altro non è che una regione turbolenta dove i gas caldi e i detriti si mescolano in modo casuale e si espandono in tutte le direzioni. Mentre la bolla viene accelerata dal getto, perturba lo spazio-tempo e provoca l’emissione di onde gravitazionali.

Per capire esattamente come avviene, possiamo pensare a quel che accade quando si fa un buco nel muro con un trapano. In modo analogo, il getto parte dalle profondità di una stella e si fa spazio per uscire. Come la punta rotante del trapano, penetrando nella parete, causa la fuoriuscita di detriti dando loro energia, allo stesso modo, mentre il getto perfora la stella, provoca il riscaldamento del materiale stellare che incontra e lo fa fuoriuscire. Sono questi detriti che formano i lobi del bozzolo.

A differenza di altre sorgenti singole di onde gravitazionali, come i gamma ray burst o le supernove, i bozzoli hanno però una forma asimmetrica e sono molto energetici, tanto che le onde gravitazionali emesse dovrebbero rientrare – secondo i calcoli della simulazione – proprio nella banda di frequenza che l’interferometro Ligo è in grado di rilevare. Questi risultati sono quindi un invito, per tutti gli studiosi di onde gravitazionali e di astronomia multimessaggera, a prestare attenzione a questi eventi. Il collasso di una stella massiccia, infatti, è anche una sorgente di onde elettromagnetiche, che può essere osservata con i più classici telescopi.

Servizio di Valentina Guglielmo

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