Semplice eleganza
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Scritto da Sergio D'Amico "Ripensandoci" (anno III, n. 3, mar 2010 - I 5 sensi) Attenzione: apre in una nuova finestra. StampaE-mail

Non tutti sanno che

 Modello di emissione di una pulsar

Alcune stelle, piccole e massicce, sono i “Fari” del Cosmo


di Sergio d’Amico

Poco più di quarant’anni fa, alcuni astronomi britannici dell’Università di Cambridge annunciarono di aver captato un segnale radio, proveniente da un ben preciso punto del cielo, che si ripeteva regolarmente a brevissimi intervalli di tempo.

Molti furono coloro che, all’epoca, pensarono di avere, finalmente, la prova dell’esistenza di altri esseri intelligenti nell’Universo. Le loro speranze andarono, però, parzialmente deluse: perché non era stata scoperta una civiltà extraterrestre, bensì un tipo di stelle dalle caratteristiche eccezionali.

I resti di un’immane esplosione

Quando alcune stelle molto luminose e massicce giungono al termine della loro esistenza, i gas caldissimi che le compongono vengono espulsi violentemente nello spazio, sotto forma di un’immensa esplosione. Al centro della stella, tuttavia, rimane un globo, di alcune decine di chilometri di diametro. E denso a tal punto che un suo frammento, grande alcuni centimetri, pesa svariati miliardi di tonnellate. La ragione di ciò risiede nel fatto che, a causa dell’immensa forza di gravità, a cui sono sottoposte le regioni interne delle stelle, la materia di cui sono formate collassa su se stessa. Una piccola quantità di questa materia, però, a causa della temperatura elevatissima, rimane intorno alla stella, sotto forma di particelle elettricamente cariche, a formare una specie di atmosfera, spessa soltanto qualche metro. 

Un’enorme calamita ruotante

Dopo l’esplosione, quel che resta della stella ne conserva sia il campo magnetico che il momento angolare. Con il risultato che, a causa delle sue ridotte dimensioni, il corpo celeste ruota su se stesso in pochi decimi di secondo. Ma il suo asse di rotazione non coincide con la linea che congiunge il polo nord e sud di questa gigantesca calamita. Di conseguenza, quando le cariche elettriche, in prossimità del globo, attraversano il campo magnetico, sono sottoposte a una forza potentissima, che fa emettere loro delle radiazioni elettromagnetiche, concentrate in due sottili fasci, posti lungo l’asse del campo magnetico. Di conseguenza, se il fascio di radiazioni è emesso in direzione della Terra, la sua presenza sarà rivelata dall’emissione di onde radio. Ma questo oggetto celeste ruota in modo tale che le radiazioni possono essere captate soltanto in quegli istanti in cui il fascio è diretto verso il nostro pianeta. E, poiché questo avviene periodicamente, a distanza di alcune frazioni di secondo, sembra di assistere alla trasmissione di un messaggio radio, lanciato da creature intelligenti.

Un contributo italiano

La teoria sulla natura di questi strani oggetti, denominati “Pulsar” (abbreviazione dei termini inglesi “Pulsating Radio Source” – sorgente radio pulsante) era stata, tuttavia, elaborata già nel 1964, cioè tre anni prima della loro scoperta, dall’astrofisico fiorentino Franco Pacini (attuale direttore dell’Osservatorio Astronomico di Arcetri, vicino la sua città natale), per spiegare il comportamento dei residui delle esplosioni delle stelle molto grandi e luminose, meglio note con il termine di “Supernove”.

Approfondimenti       

Per saperne di più

Il momento angolare

In Fisica, si definisce “Momento angolare” il prodotto fra la velocità di rotazione di un corpo su se stesso e la sua massa. In assenza di forze esterne, che agiscano sul corpo, il momento angolare di quest’ultimo non cambia nel tempo. Tuttavia, se cambia la massa del corpo, allora la velocità di rotazione deve cambiare, in modo tale che il suo prodotto con la massa (cioè il momento angolare) rimanga invariato. Perciò, quando una stella, che ruota su se stessa, perde gran parte della sua massa nell’esplosione finale, quel che resta (la Pulsar, appunto) ha una massa così ridotta che la sua velocità deve aumentare in quantità vertiginosa, per poter conservare intatto il proprio momento angolare.

Bibliografia

- Alonso, Marcelo, Finn, Edward, J. Elementi di Fisica per l’Università, Masson, Milano, 1985.
- Gratton Livio, Introduzione all’astrofisica, vol. 2, Zanichelli, Bologna, 1978.
- Hack, Margherita, L’Universo violento della radioastronomia, Mondadori, Milano, 1983.
- Rosino, Leonida, Dalle pulsar ai buchi neri, in Astronomia, alla scoperta del cielo, vol. 3, Armando Curcio Editore, Roma, 1982.

Redazione

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