L'oro delle stelle di neutroni

Di nuovo l'interferometro Ligo, in Usa, e quello di Virgo, in Italia. Di nuovo antenne hitech puntate verso il cielo, in grado di captare le onde gravitazionali, apoteosi del pensiero einsteniano; confermato per la quinta volta in pochi mesi, e reso noto nel corso della conferenza Internazionale della National Science Foundation tenutasi a Washington ieri pomeriggio. Ma questa volta raccontano una storia mai vista: lo scontro fra due straordinari oggetti cosmici, le stelle di neutroni. E' il segreto di un'onda diversa, dove anche la luce sottoforma di raggi gamma è riuscita nel suo intento di raggiungere la Terra per dare il via ufficialmente a una nuova pagina dell'astronomia. «Un fenomeno da lasciare a bocca aperta», ha detto Craig Wheeler, dell'Università del Texas, negli Stati Uniti. E c'è un ghiotto presupposto: l'esistenza all'interno delle stelle di neutroni d'incommensurabili quantità d'oro. 

Una stella funziona grazie a particelle chimiche che vengono costantemente bruciate generando energia. Le stelle bruciano innanzitutto gli elementi più leggeri della tavola periodica: idrogeno ed elio. Quando si arriva al carbonio, sesto elemento della tavolozza di Mendeleev, significa che la stella è ormai prossima al collasso: ha bruciato tutto l'elio e attende che la temperatura arrivi a un numero colossale (6 x 10 elevato all'ottava gradi Kelvin), per disintegrare anche gli atomi di carbonio innescando reazioni a catena, che sulla Terra sarebbero impensabili. D'altra parte succede solo con le stelle più massicce, molto più grandi del nostro umile sole. Dove si può anche arrivare alla fusione del neon, quindi dell'ossigeno e così via. Il concetto è chiaro. Ma dal fenomeno, fino a oggi, si pensava rimanessero esclusi i cosiddetti metalli pesanti. 

Elementi come il platino (numero atomico 78), l'oro (numero atomico 79), e addirittura l'uranio di numero atomico 92; con un numero notevole di particelle come protoni, neutroni ed elettroni. E invece, punto a capo. Non è così' e lo scontro fra due stelle di neutroni prova che anche nello spazio possono formarsi metalli pesanti; e quindi vere e proprie miniere di preziosi che purtroppo possiamo solo immaginare; perché l'evento si è verificato a 130 milioni di anni luce da noi, non proprio dietro l'angolo se si pensa che per raggiungere la stella a noi più vicina, Proxima Centauri (a 4,2 anni luce di distanza), occorrerebbero 110mila anni. Un po' come emerse all'indomani della scoperta (nel 2014) della prima stella di diamanti, una nana bianca di undici miliardi di anni, individuata dagli esperti dell'Università del Wisconsin-Milwakee, negli Usa. Resta, dunque, il mistero di questi oggetti spaziali che producono nuvole di oro e platino a iosa, e che da oggi conosciamo meglio grazie ai risultati degli interferometri. Cos'è esattamente una stella di neutroni? 

E' un corpo celeste che è giunto alla fine dei suoi giorni. Non come il sole, ma molto più grande e massiccio. Le stelle come il sole, infatti, di piccole o medie dimensioni, quando esauriscono tutto il loro "carburante", si trasformano in giganti rosse, prima di rilasciare i gas prodotti nello spazio e ridursi a una nana bianca, e infine a una nana nera (unico oggetto cosmico, con i buchi neri, che può solo essere teorizzato). Le stelle di neutroni, invece, collassano su se stesse, e il gradino successivo è quello del buco nero, che spetta esclusivamente agli astri in assoluto più grandi dell'universo; come Canis Majoris, con un raggio stellare 1420 volte più grande di quello solare. In questi oggetti cosmici le pressioni che si verificano all'interno della stella morente sono così elevate da far perdere i connotati alle tradizionali strutture atomiche, basate sulla relazione fra elettroni, protoni e neutroni. Gli elettroni carichi negativamente si fondono con i protoni carichi positivamente, formando nuovi neutroni, che non hanno carica elettrica. Ma a questo punto la stella non ha più nulla a che vedere con il gigantesco astro che emanava luce per ogni dove; perché nel frattempo è diventata piccolissima, pur conservando la sua eccezionale massa. 

Per intenderci basta pensare che una caratteristica stella di neutroni può avere la massa del sole, ma misurare meno di trenta chilometri di diametro, né più né meno come uno dei tanti asteroidi che ruotano fra Marte e Giove. Tradotto in modo ancora più efficace, significa considerare una zolletta di zucchero con una massa pari a quella di tutta l'umanità. Sono comunque caldissime, fino a dieci milioni di gradi, ma emettono molta meno luce e per "fotografarle" occorre azionare un radiotelescopio. Così infatti venne scoperta la prima stella di neutroni. Fu una donna, Jocelyn Bell, leggendaria astrofisica di Cambridge, tenuta fino a quel momento un po' in disparte dall'intellighenzia astronomica costituita perlopiù da esponenti maschili, nel 1967. Un segnale davvero strano e la "stella radio pulsante", che ruotava su se stessa a incredibile velocità, battezzò la nascita di un nuovo paradigma astronomico: la pulsar.