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Trascrizione

Le Stelle di Neutroni sono uno dei fenomeni più estremi

e violenti dell’Universo

Giganti nuclei atomici

dal diametro di soli pochi kilometri

ma imponenti come una stella

che devono la loro esistenza alla morte di qualcosa di maestoso

Le stelle esistono grazie ad un fragile equilibrio

La massa di milioni di miliardi di trilioni di tonnellate di Plasma bollente

Viene spinta verso l’interno dalla gravità

E compatta la materia con così tanta forza

da fondere i nuclei.

L’idrogeno si fonde in Elio

e questo fenomeno rilascia energia,

la quale spinge contro la gravità nel tentativo di fuggire.

Finché questo bilanciamento esiste, le stelle sono piuttosto stabili

Col tempo l’Idrogeno verrà esaurito

Le stelle di medie dimensioni, come il Sole, passano per una fase in cui diventano giganti

nella quale bruciano Elio in Carbonio e Ossigeno

prima di diventare, infine, una Nana Bianca.

Ma in stelle con più volte la massa del nostro Sole,

quando l’Elio si esaurisce, le cose diventano interessanti

Per un momento, l’equilibrio tra pressione e radiazioni si inverte

e la gravità vince, comprimendo la stella, e facendola diventare più piccola di prima.

Il nucleo brucia sempre più velocemente e a temperature più alte

mentre gli strati esterni della stella si dilatano di centinaia di volte

fondendo elementi sempre più pesanti.

Il Carbonio fonde in Neon in un secolo. Il Neon fonde in Ossigeno in un anno.

L’Ossigeno fonde in Silicio in qualche mese e il Silicio in Ferro in un giorno.

E poi, la morte.

Il ferro è la cenere nucleare.

Non ha energia da rilasciare e non può essere fuso.

La fusione si ferma improvvisamente, e il bilanciamento viene meno

Senza la forza della fusione rivolta verso l’esterno

il nucleo è schiacciato dall’enorme peso della stella attorno ad esso.

Quello che accade ora è spettacolare, e pauroso.

Particelle come protoni ed elettroni, non vogliono per nulla essere vicine le une alle altre

Ma la pressione della stella durante il suo collasso

è così elevata, che elettroni e protoni si fondono assieme in Neutroni

che vengono pressati assieme, stretti come nel nucleo di un atomo.

Una sfera di ferro, delle dimensioni della Terra, è compressa in una palla

di pura materia nucleare, delle dimensioni di una città.

Ma non accade solo al nucleo, perché l’intera stella implode.

La gravità spinge gli strati esterni verso il centro

al 25% della velocità della luce.

Questa implosione rimbalza sul nucleo di Ferro

producendo un’onda d’urto che esplode verso l’esterno

e catapulta i resti della stella nello Spazio.

Questo è quello che chiamiamo “Esplosione di una Supernova”

e splenderà più di intere Galassie.

Quello che rimane ora della stella, è una Stella di Neutroni

La sua massa è circa un milione di volte la massa della Terra

ma compresso in un oggetto largo circa 25 kilometri

è così denso, che la massa di tutti gli umani attualmente in vita, starebbe in un centimetro cubo di stella di neutroni.

è circa un miliardo di tonnellate,

condensate nello spazio e nelle dimensioni di una zolletta di zucchero.

Mettendola in un altro modo, è come il monte Everest in una tazza di caffè.

Dall’esterno, una stella di neutroni è incredibilmente estrema

la sua gravità è la più forte dopo quella di un buco nero

e se fosse più densa, diventerebbe un Buco Nero.

La luce viene piegata attorno ad essa, quindi possiamo vederne la parte frontale e alcune parti di dietro.

La sua superficie raggiunge un milione di gradi Centigradi

in confronto ai miseri seimila gradi che raggiunge il nostro Sole.

Ok, guardiamo all’interno di una Stella di Neutroni

Sebbene questi giganti nuclei atomici siano stelle,

per molte caratteristiche sono anche pianeti

con una crosta solida, attorno ad un nucleo liquido.

La crosta è estremamente dura.

Lo strato più esterno è fatto dal Ferro rimasto dalla Supernova

compattato assieme in un reticolo cristallino

con un mare di elettroni che vi scorre attraverso

Andando più in profondità, la gravità avvicina di più i nuclei

Qui troviamo sempre meno protoni, in quanto la maggior parte si è fusa in neutroni

Prima di raggiungere la base della crosta,

i nuclei sono così ravvicinati gli uni agli altri

che iniziano a toccarsi. Protoni e Neutroni si riorganizzano, creando lunghi cilindri o fogli.

Enormi nuclei, con migliaia di protoni e neutroni, a forma di spaghetti o lasagna

che i fisici chiamano “Pasta Nucleare”.

La Pasta nucleare è così densa che

è probabilmente il materiale più resistente dell’Universo

praticamente indistruttibile.

Protuberanze di Pasta, all’interno di Stelle di Neutroni,

possono addirittura creare montagne, al più alte qualche centimetro

ma molte volte più massicce dell’Himalaya

Alla fine, al di sotto della “Pasta”, raggiungiamo in nucleo.

Non siamo completamente certi di quali siano le proprietà della materia

quando è così compressa

Protoni e Neutroni potrebbero dissolversi in un oceano di Quarks, chiamato “Plasma di Quark e Gluoni”

Alcuni di questi Quark potrebbero trasformarsi in “Quark Strani”

Creando una specie di “Materia Strana”

con proprietà così estreme che vi abbiamo fatto un video a riguardo.

O forse rimangono semplicemente protoni e neutroni.

Nessuno lo sa per certo. Ed è per questo che facciamo ricerca

Questa è tutta roba abbastanza pesante, letteralmente, quindi ritorniamo nello Spazio

Quando le Stelle di Neutroni collassano, iniziano a roteare molto velocemente

come una ballerina che contrae le sue braccia

Le Stelle di Neutroni sono ballerine celestiali

che roteano molte volte al secondo

Questo crea impulsi, perché il loro campo magnetico crea un fascio di onde radio

che si diffonde ad ogni loro rotazione

Queste “Pulsar” sono il tipo più conosciuto di Stelle di Neutroni

e ce ne sono circa 2000 in questo momento, nella Via Lattea

Questi campi magnetici sono i più forti nell’Universo

un Quadrilione di volte più forti di quello della Terra, una volta che sono nate.

Queste vengono chiamate “Magnetar” (Stelle Magnetiche), finché non si calmano un po'

Ma il miglior tipo di Stelle di Neutroni in assoluto, sono coniugate con altre Stelle di Neutroni:

espellendo energia sotto forma di onde gravitazionali,

che distorcono lo spazio-tempo,

le loro orbite possono restringersi e possono scontrarsi uccidendosi a vicenda

in una esplosione detta kilonova

che proietta nello spazio gran parte del loro contenuto

quando lo fanno, le condizioni diventano così estreme che, per un momento

si generano nuovamente nuclei pesanti

questa volta non è la fusione che mette assieme i nuclei

ma materia pesante ricca di neutroni che si scompone e ricompone

solo di recente abbiamo appreso che probabilmente questa è l’origine della maggior parte degli elementi pesanti nell’universo

come Oro, Uranio, e Platino

e dozzine di altri

quindi ora le nostre due stelle di neutroni collassano e diventano un buco nero

morendo ancora una volta

non solo due stelle devono morire per creare gli elementi,

devono morire due volte

lungo milioni di anni questi atomi si rimescoleranno nella galassia

ma alcuni di loro finiranno in una nuvola che la gravita farà contrarre per creare pianeti e stelle

ripetendo il ciclo

il nostro sistema solare è un esempio

e i resti di quelle stelle a neutroni che sono venute prima di noi sono tutti attorno a noi

il mondo moderno e tecnologico

è stato interamente costruito con gli elementi che le stelle a neutroni hanno prodotto in eoni passati

inviando questi atomi in un viaggio di tredici miliardi di anni per unirsi a formare noi e il nostro mondo

e questo è molto figo

fino ad allora possiamo guardarli su carta

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