venerdì 25 febbraio 2011

Una stella di neutroni composta da «superfluidi» individuata dal telescopio Chandra

Alcune immagini del telescopio spaziale americano a raggi X Chandra hanno evidenziato la presenza di una materia superfluida e priva di attrito. I superfluidi creati nei laboratori hanno celermente stupito gli scienziati con le loro incredibili proprietà: possono arrampicarsi su per le pareti e possono anche evadere da alcuni ermetici contenitori. La scoperta ha messo in subbuglio tutta la comunità scientifica, e di certo è un passo di cospicua importanza per lo studio delle interazioni nucleari fra i superfluidi, lo stato della materia più denso mai concepito.
Le stelle di neutroni sono fatte della materia più densa mai scoperta, tanto che un cucchiaio di essa peserebbe 6 miliardi di tonnellate. La pressione al centro è così elevata che le particelle elettricamente cariche come gli elettroni e i protoni si fondono, dando vita ad una stella composta precipuamente da particelle senza carica elettrica: i neutroni (se essi si dovessero polverizzare, darebbero vita ad un buco nero, ma questo non è attinente all'argomento).

Due diverse équipe di ricercatori hanno studiato i resti della supernova Cassiopea A (Cas A), quanto rimane di una massiccia stella esplosa 11330 anni fa, sebbene si possa discernere nel cielo solo da circa 350 anni. Il telescopio Chandra (tengo a ricordare che il suo direttore è Riccardo Giacconi, e lo saluto nuovamente) è riuscito ad identificare un quasi impercettibile calo (del 4% circa) nella temperatura della stella nell'arco degli ultimi due lustri.
«Questo calo di temperatura, sebbene suoni molto piccoli, è stato veramente drammatico e sorprendente da vedere» ha commentato Dany Page della National Autonomous University ubicata in Messico. «Questo implica che qualcosa di inusuale sta succedendo in questa stella di neutroni».
I superfluidi che contengono particelle cariche sono anche super-conduttori, il che vale a dire che sono perfetti conduttori elettrici e non perdono mai energia né intensità. I nuovi risultati suggeriscono che i protoni al centro della stella siano superfluidi e, visto che sono dotati di carica elettrica, che agiscano anche da superconduttori. Una vera rivoluzione nell'idrodinamica quantistica, la branca che studia i superfluidi.
Secondo le due squadre di ricerca, il raffreddamento dovrebbe protrarsi ancora per qualche decennio, per poi rallentare. Mentre sulla Terra perché i superfluidi possano nascere servono temperature gelide, in un stella di neutroni possono prendere vita anche a miliardi di gradi centigradi. Fino ad ora il picco massimo era ignoto; le due squadre l'hanno però definito tra cinquecento milioni e un miliardo di gradi.
Cas A permetterà agli scienziati di verificare le loro illazioni su come l'interazione forte, che lega le particelle subatomiche, agisce sotto l'influenza dei superfluidi. Sarà anche di considerevole importanza per comprendere meglio questa classificazione di stelle poco conosciuta.
Non ci resta che fare i complimenti a Chandra e attendere le interessanti novità che ci arriveranno su Cas A.