SOLUZIONE ASTROQUIZ 2: dove si formano oro, argento e platino?

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 2
Vi avevo chiesto dove si formano l’oro, l’argento e il platino. La risposta corretta è: dalle kilonovae. Ma cosa sono? Immaginate due stelle di neutroni in un sistema binario, cioè legate gravitazionalmente l’una all’altra. Queste due stelle ruotano attorno ad un baricentro comune, ma piano piano perdono momento angolare, quindi le loro orbite si stringono sempre di più fino a farle spiraleggiare l’una verso l’altra. Ad un certo punto la forza di gravità vince e le due stelle di neutroni si fondono. Questo evento provoca un’esplosione, chiamata appunto kilonova, che fa completamente disintegrare la stella. L’energia liberata è talmente grande che riesce a fondere insieme gli elementi in elementi più pesanti, come l’oro, l’argento e il platino. Fino a pochi anni fa però questo processo non era noto. Sapete com’è stato scoperto? Grazie alle onde gravitazionali #sialodatoKip. Infatti l’esplosione in kilonova sprigiona una tale quantità di energia da provocare una perturbazione della struttura dello spazio-tempo, che si propaga nello spazio sotto forma di onde. Le onde gravitazionali sono state teorizzate ancora nel 1915 dal buon vecchio zio Albert Einstein, ma si è dovuto aspettare il 2015 per avere la tecnologia in grado di rivelarle #grazieKip. La prima onda gravitazionale rivelata da LIGO era dovuta alla fusione di due buchi neri, uno di 29 e l’altro di 36 masse solari. Che massa avrà il buco nero risultante? 62 masse solari. Adesso starete pensando che devo aver fumato pesante per scrivere quel 62, perchè scommetto che anche chi tra voi non ha una laurea sa che 29+36 = 65. Quindi dove ho lasciato quelle 3 masse solari rimanenti? Non preoccupatevi, non le ho dimenticate. Quelle 3 masse solari sono state liberate nello spazio sotto forma di energia, in particolare sotto forma di onde gravitazionali. Com’è possibile? Beh, ci torna in aiuto zio Albert che, nella sua teoria della relatività, ci spiega che massa ed energia sono equivalenti: E = m*c^2, dove E è l’energia, m la massa e c la velocità della luce. Quindi quelle 3 masse solari sono state trasformate in 5,373×10^47 Joule di energia che si è propagata nello spazio ed è arrivata fino a noi. La prima fusione di stelle di neutroni è stata rivelata nel 2017 e ha segnato l’inizio dell’era dell’astronomia multi-messaggio, in cui gli osservatori che operano a diverse lunghezze d’onda collaborano per individuare la posizione da cui è partito il segnale e trovare così la sorgente delle onde gravitazionali.
A presto!

Sara

Albert Einstein
Kip Thorne
La Kilonova esplosa in una galassia lontana (Image credits: NASA)