Nelle stelle anche i neutroni si decompongono …

Astronomi canadesi danno una spiegazione entusiasmante per le Supernovae ultra luminose

A seguito delle osservazioni ottenute con l’osservatorio spaziale Chandra, integrate da altre prese al suolo, si è stabilito che la supernova SN 2006gy sia stata la più luminosa e più energetica esplosione stellare mai osservata. Probabilmente rappresenta un nuovo tipo di esplosione cosmica.

Denis Leahy e Richard Ouyed dell’Università di Calgary hanno dato una sconvolgente spiegazione di questo immane “fuoco d’artificio”: potrebbe trattarsi dell’esplosiva conversione di una stella di neutroni in una stella di quark ! Con questa teoria si spiegherebbero anche altre supernovae come la SN2005gj e SN2005ap. La teoria aveva già da tempo ipotizzato l’esistenza di questo tipo di stelle, ma non ne aveva ancora avuto conferma. Ora le tre più grandi supernovae conosciute ne potrebbero essere la prova tanto aspettata. La 2006gy si trova a 240 milioni di anni luce da noi nella galassia NGC 1260, mentre le altre due sono in galassie ancora più distanti. Esse hanno prodotto 100 volte più energia delle supernovae “normali”. La nuova interpretazione risponde quindi a due problemi: spiega questi “mostri” spaziali e conferma l’esistenza di un nuovo stato della materia nel Cosmo.

Rappresentazione di SN 2006gy

Immagine artistica della supernova 2006gy, che mostra la stella di neutroni originatasi da una normale supernova mentre si trasforma in stella di quark, producendo una supernova ultra luminosa ed un’enorme quantità di energia.

Le stelle di quark sarebbero una degenerazione successiva delle stelle di neutroni. Queste ultime sono composte da neutroni che vengono a contatto a seguito dell’esplosione di una supernova e rappresentano una delle “morti” stellari più conosciute. In altre parole, in queste stelle si eliminano gli spazi vuoti tra elettroni e nuclei degli atomi e tutto si comprime, annullando le cariche. Infatti la densità è spaventosa: una stella grande una volta e mezza il nostro Sole diventerebbe un oggetto di 25 km! Le stelle di quark sono ancora più dense. La stessa massa si ridurrebbe in un oggetto di meno di 20 km. Esse nascerebbero quando la densità dentro ad una stella di neutroni arriva ad un valore tale da far “dissolvere” gli stessi neutroni nelle particelle ancora più elementari chiamate “quark”. Questo processo rilascia una terrificante quantità di energia. Il passaggio così violento da stella di neutroni a stella di quark produrrebbe l’esplosione nota come supernova ultra luminosa.

Siamo forse vicini al “secondo livello” ?

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19 Commenti

  1. Articolo super, è incredibile quante scoperte si fanno ogni giorno. 😛 Mi sorgeva però un dubbio, conoscendo il comportamento delle “pulsar”, che emettendo un fascio di onde radio in movimento ci appaiono dalla Terra come “pulsanti”, come appariranno queste stelle di quark?

  2. Ciao,
    davvero fantastiche queste scoperte!
    Ma se non ho capito male allora, questo tipo di stelle “esplodono” due volte…
    la prima per diventare stella di neutroni e la seconda per passare allo stadio stella di quark… 😯
    Oppure i due stadi vengono superati in modo continuo e graduale?

    Saluti!

  3. Pazzesco pensare che una stella grande una volta e mezzo il sole possa ridursi ad un oggetto di 25km!!! Deve avere davvero una densità mostruosa!L’esplosione di una supernova ultra luminosa cosa comporta?
    Bell’articolo!

  4. @Giorgio,
    dovresti avere ragione tu. In realtà le due fasi sono molto ravvicinate. I neutroni decadono velocemente e si separano nelle loro sotto-particelle, a causa della enorme densità. Sembra che questi oggetti, se confermati, siano anche più densi dei buchi neri. ma per adesso, andiamo avanti con molta cautela… La produzione di energia da neutroni a quark è qualcosa di mostruoso …

  5. @maurizio,
    teoricamente il concetto è diverso dalla supernova normale. lì c’è un’esplosione che lascia come prodotto finale una stella a neutroni o un buco nero. Qui invece si tratta di una disgregazione dei neutroni e quindi soltanto di una produzione enorme di energia in questo processo. La supernova ultra luminosa è solo (si fa per dire…) questo passaggio di stato della materia. Comunque sapere che ci sono quark assemblati assieme sarebbe veramente qualcosa di incredibile ! Viva l’astrofisica e -ovviamente- la magnifica natura !!

  6. Profe, una domanda “sciocca”: SN2006gy sarebbe stata luminosa 😎 come il Sole se fosse esplosa ad una distanza di…….? Immagino un paio di decine di anni luce, vista la potenza!

  7. caro Moreno,
    non è sciocca, è molto difficile !! Porca miseria…biosgna sapere la magnitudine assoluta della supernova. Se la trovo te lo dico…. Sempre che la linea non cada di nuovo….

  8. @Moreno,
    dunque la magnitudine assoluta è di -22 o giù di lì. Il che, se non ho sbagliato i conti (cosa molto facile…), dovrebbe portare che per avere la stessa luminosità apparente del Sole dovrebbe essere a 12 anni luce… Ma provate anche voi a calcolarla … è un bell’esercizio… e magari mi fate fare una figuraccia e mi date un bel “1” !!!

  9. confermo…mi viene 2.2 AL, ma potrei anche sbagliare anche se il calcolo sembra giusto… Attendo conferme o sberleffi !!

  10. Per paragone, ho letto che un Quasar di media potenza illuminerebbe il cielo come il Sole da ben 32 anni-luce!!!
    P.s. mannaggia professore, la faccio lavorare, eh!? :mrgreen: io ammetto la mia incapacità a calcolare questo dato

  11. Premessa: sono un ignorante (si capisce da quello che scrivo, immagino 😳 ).
    Domanda: ma se la densità è così elevata lo sarà anche la gravità; e se questa è “addirittura maggiore che nei buchi neri”, perché la luce riesce a ‘fuggire’?
    Grazie.

  12. @moreno,
    mah…provo a fare di nuovo il calcolo con calma e poi ti faccio sapere… Terribile Moreno !!! (sarai mica il famoso arbitro ….) 💡

  13. @moreno,
    nessun problema…adesso sono più lucido e la risposta sembra banale. Dunque basta ricordare la relazione che lega la magnitudine assoluta e quella apparente. Essa è
    M=m-5log d+5, dove M è la mag assoluta, ossia la mag che avrebbe un oggetto posto alla distanza di 1 parsec (ossia 3.26 anni luce), m la mag apparente e d la distanza dell’oggetto in parsec. Per la nostra supernova sappiamo che la M = -21 (il Sole ha invece 4.5). Allora la relazione di prima diventa
    -21=-26.8 -5lod d +5. Ho messo -26.8 perchè vogliamo che la supernova abbia la stessa luminosità APPARENTE del Sole e questa è proprio -26.8. L’unica incognita è la distanza che viene ad essere 0.7 parsec (puoi rifare i conti facilmente). Il che vuole anche dire 0.7 x 3.26 = 2.25 anni luce.
    Contento !!!!

  14. …..attendo fiducioso, Professore 🙂
    👿 👿 P.S.: non mi nomini quel “#*ç@*++%” di arbitro Moreno, che mò mi sono vergognato del mio nome…

  15. 😯 😯 😯 che coincidenza Prof, stesso momento!
    Grazie 🙂
    P.S: A proposito, non mi aveva risposto, nel suo articolo “Un nuovo metodo per “pesare” i buchi neri lontani” del 6/6 😀

  16. Come letto il passaggio o l’evoluzione successiva della stella di neutorni è diventare una stella di quark. La mia domanda è: Potrebbe essere l’evoluzione di una stella di quark quella di diventare un buco nero?

  17. @Riccardo,
    direi proprio di si. Probabilmente lo stato di “quark” è solo momentaneo, ma ancora se ne sa troppo poco. Non per niente questo stato della materia era chiamato anche “strange” (strano) …