In questa illustrazione si ammirano due stelle di neutroni che si stanno fondendo, generando per l’occasione un flusso collimato di particelle ad alta velocità e producendo una bella nuvola di detriti. Questi lampi gamma (in inglese, gamma ray burst, GRB) sono semplicemente, tra i fenomeni più potenti in tutto il cosmo.
Immagine artistica di due stelle di neutroni in collisione Crediti: Sonoma State Univ./A. Simonnet; NASA
I ricercatori pensano che questo tipo di eventi siano le fucine di una parte significativa degli elementi più pesanti dell’universo, incluso l’oro. Adesso, se hai un anello al dito o porti una catenina, un braccialetto, fermati un momento a pensare agli atomi che costituiscono questi manufatti: quante ne hanno viste, quante ne hanno passate, prima di posarsi addosso a te! Che storia potrebbero raccontare, che avventura cosmica ti porti addosso!
Questa bellissima immagine ci mostra come potrebbe essere la nuvola di detriti che si origina da un incontro di stelle di neutroni, poco prima della loro collisione. L’incontro, lo sappiamo, forma una kilonova.
Oro e platino in grandi quantità, se stelle di neutroni si incontrano! Crediti: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab
Questo è un evento molto energetico che interessa un ampio spettro di lunghezze d’onda. L’illustrazione mostra in particolare quello che si “vedrebbe” in banda infrarossa. La peculiarità di questo processo è forse in quello che produce: un fenomeno come questo è in grado di creare grandi quantità degli elementi più “pesanti” nell’universo, come oro e platino. E non parlo di qualche chilogrammo, ma di quantità superiori a diverse volte la massa complessiva della Terra!
Mi piace pensare alla sintesi cosmica di questi elementi, per noi così preziosi a livello simbolico. Non accade spesso, che se ne abbia coscienza. Non accade spesso – almeno non a me – capire che fino dall’antichità ci adorniamo con tracce di una storia che parla di eventi straordinari avvenuti nella profondità dello spazio. Che ciò che per noi è prezioso, in fondo, è ciò che più direttamente ci lega al cosmo.
Inconsciamente, regalando un anello, una collana, stiamo dicendo a chi ci vuol bene, che apparteniamo entrambi ad una storia antica e meravigliosa. Che non smette di accadere, che non smette di stupire.
Stavolta sono state viste tutte e due: le onde gravitazionali e quelle elettromagnetiche (insomma, quelle a noi decisamente più congeniali). Per la prima volta nella storia dell’astronomia. Ma l’astrofisica gravitazionale, non ci sta risparmiando sorprese. Come a dirci, è un campo nuovo, un campo eccitante. Non lo vedete? Non mi vedete?
I dati che abbiamo, ormai lo sapete, si spiegano benissimo con la faccenda di due stelle di neutroni avviluppate in una danza inestricabile, che le porta a fondersi l’una con l’altra, in breve tempo.
Va appena ricordato che le stelle di neutroni sono già di loro cose parecchio strane, e ben poco hanno a che fare con le stelle “normali” di cui ci siamo occupati spesso. Sono fatte di materia così “pigiata” da essere pesantissima, usualmente dovute al collasso gravitazionale di una stella di massa molto elevata (dieci volte il Sole o giù di lì). La materia – in stato “degenere” è così densa che una stella di neutroni di poche decine di chilometri di diametro, può benissimo avere una massa superiore a quella del nostro Sole.
L’episodio di cui parliamo è stato registrato il giorno 17 agosto nella galassia vicina NGC 4993, una gigante ellittica distante da Terra “appena” 130 milioni di anni luce. E qui c’è qualcosa che ha cambiato le carte in tavola, facendo fare un balzo in avanti sorprendente alla neonata astrofisica gravitazionale. C’è – se vogliamo metterla così – che lo sconosciuto è venuto incontro a ciò che invece è già ben conosciuto, gli ha teso la mano, gli ha fornito nuovo valore. E hanno camminato insieme. Portandoci a scoprire nuove cose, a legare quel che si conosce con quello che si scopre, nell’evidenza solare del fatto che uno rafforza l’altro.
Detta in modo più scientifico, la cosa è questa: pochi secondi dopo la rilevazione delle onde gravitazionali da parte degli esperimenti LIGO e Virgo, il telescopio orbitante Fermi ha rilevato un treno di raggi gamma, e qualche ora dopo sia Hubble che altri osservatori hanno rilevato i fotoni dello spettro elettromagnetico, legati all’evento.
Questo video decisamente suggestivo mostra due stelle di neutroni molto calde, nei momenti finali in cui l’orbita stretta in cui sono avvinte le porta ad una cospicua emissione di onde gravitazionali, appunto quella rilevata da Terra. Nel momento della (inevitabile) completa fusione, si forma un jet assai potente che genera un lampo gamma (di quelli a durata breve). A breve distanza di tempo, si ha anche la formazione di una sorta di supernova, per la precisione chiamata kilonova.
Questa significativa coincidenza tra quel che si vede (radiazione in banda ottica) e quel che non si vede (onde gravitazionali, raggi gamma) conferma che gli eventi che “vede” LIGO possono essere associati con lampi gamma di breve durata. Gli scienziati sono portati a pensare che queste fusioni di stelle di neutroni possano aver disseminato nell’universo una buona quantità di elementi pesanti, compreso lo Iodio, necessario alla vita, ed uranio e plutonio.
E non solo. La cosa che ha molto colpito l’immaginario collettivo, in questi giorni, è che potrebbe verificarsi una produzione cospicua di un elemento ritenuto assai prezioso, ovvero l’oro. Insomma, in questo momento, proprio in questo momento, potreste portare al collo, o al dito, il risultati esatto di uno di questi eventi.
Così, tanto per arrivarci dentro, col corpo prima ancora che con il ragionamento: lo spazio profondo e il nostro cuore, il nostro esistere, i nostri stessi ornamenti con cui ci presentiamo nel mondo, sono legati a filo doppio. Siamo dunque in connessione, in mo(n)di inaspettati, con l’infinitamente energetico, con l’infinitamente lontano.
