La ricerca sulle stelle di neutroni
Il fenomeno delle glitches
Le stelle di neutroni sono note per i loro lampi periodici di radiazione elettromagnetica, che permettono di misurare con precisione la loro velocità di rotazione. Tuttavia, ogni tanto queste stelle accelerano improvvisamente la loro rotazione, generando una glitch. Le teorie per spiegare questo fenomeno sono molteplici, ma per verificarle sarebbe necessario poter studiare da vicino una stella di neutroni.
La simulazione in laboratorio
Al Centro per lo studio degli atomi ultrafreddi e dei gas quantistici dell’Università di Innsbruck, il gruppo guidato da Francesca Ferlaino ha sviluppato tecniche per intrappolare atomi altamente magnetici, come l’erbio e il disprosio, in trappole quantistiche a temperature misurate in microkelvin. Queste condizioni permettono di creare un ambiente simile a quello delle stelle di neutroni, rendendo possibile la simulazione dei loro comportamenti.
Il contributo della ricerca italiana
Elena Poli e lo studio delle glitches
Elena Poli, ricercatrice veneziana all’Università di Innsbruck, è stata la prima autrice di uno studio che, attraverso simulazioni numeriche, è riuscito a riprodurre il fenomeno delle glitches. La ricerca, realizzata in collaborazione tra il gruppo teorico di Francesca Ferlaino e quello di Massimo Mannarelli ai Laboratori nazionali del Gran Sasso, ha dimostrato che è possibile replicare la fenomenologia delle stelle di neutroni con un sistema quantistico di atomi ultrafreddi.
La struttura delle stelle di neutroni e il supersolido
Le stelle di neutroni presentano una struttura interna composta da diversi strati con proprietà estremamente diverse. La crosta interna, in particolare, ha proprietà di un solido e di un superfluido allo stesso tempo, una condizione che è stata osservata in laboratorio in un sistema quantistico di atomi ultrafreddi chiamato supersolido. Grazie all’analogia tra la crosta interna delle stelle di neutroni e il supersolido ultrafreddo, i ricercatori sono riusciti a riprodurre il fenomeno delle glitches in laboratorio.
In conclusione, lo studio delle stelle di neutroni attraverso la simulazione con atomi ultrafreddi rappresenta un importante passo avanti nella comprensione di questi oggetti celesti. Grazie al lavoro di ricercatori come Elena Poli e Francesca Ferlaino, è possibile studiare da vicino fenomeni altrimenti inaccessibili, aprendo nuove frontiere nella ricerca astrofisica.