Stelle di neutroni sull'orlo del collasso

Stelle di neutroni sull'orlo del collasso

Quando una supernova esplode, i suoi strati esterni vengono espulsi, lasciando una stella di neutroni supercompatta. Per la prima volta, gli osservatori della LIGO e della Vergine hanno potuto osservare la fusione di due stelle di neutroni. Sono anche riusciti a misurare la loro massa totale - 2,74 solari. Sulla base di queste osservazioni, gli scienziati sono stati in grado di restringere la dimensione delle stelle di neutroni utilizzando simulazioni al computer. I calcoli hanno portato a un raggio minimo di 10,7 km.

Crash as evidence

In una collisione, due stelle di neutroni si muovono l'una intorno all'altra, unendosi per creare una stella a doppia massa. In questo processo sono nate le onde gravitazionali di oscillazione. Assomiglia alle onde formate da una pietra gettata nell'acqua. Più è pesante la pietra, maggiore è l'onda.

Stelle di neutroni sull'orlo del collasso

Le righe superiore e inferiore mostrano una simulazione di fusione a stella di neutroni. Nello scenario superiore sono stati visualizzati la compressione stellare e la formazione di un buco nero e, nello scenario inferiore, la creazione di una stella temporaneamente stabile.

I ricercatori hanno modellato diversi scenari di fusione per le masse stellari misurate di recente per determinare i raggi delle stelle di neutroni. Allo stesso tempo, si basavano su vari modelli ed equazioni di stato che caratterizzavano la struttura esatta delle stelle di neutroni. Quindi il team ha verificato se gli scenari erano coerenti con le osservazioni. Si è scoperto che è possibile escludere tutti i modelli che causano un arresto anomalo diretto, perché il collasso crea un buco nero. Ma i telescopi hanno visto sorgenti luminose nel punto in cui è avvenuta la collisione, che testimonia l'ipotesi del collasso. Di conseguenza, è stato possibile escludere un numero di modelli di materia di una stella di neutroni (quelli che prevedono un raggio inferiore a 10,7 km). Ma la struttura interna è ancora poca informazione.

Proprietà fondamentali della materia

Le stelle di neutroni superano la massa solare, ma il loro raggio raggiunge solo 10 km. Di conseguenza, tengono più massa in uno spazio più piccolo, il che porta a condizioni estreme all'interno. Gli scienziati hanno studiato queste condizioni per decenni.

Nuovi calcoli aiutano a comprendere meglio le caratteristiche della materia ad alta densità nel nostro Universo. Le osservazioni future aiuteranno a migliorare i modelli esistenti. Gli osservatori LIGO e Virgo hanno appena iniziato i sondaggi, quindi ci si aspetta nuove scoperte nei prossimi anni.

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