Ben più rare di tutti i sistemi
stellari, le collisioni tra stelle sono fenomeni violenti che servono a
spiegare alcune osservazioni particolari.
Durante lo scambio di materia tra
due stelle doppie che orbitano molto vicine le une alle altre, può accadere che
queste si avvicinino sempre di più, soprattutto se sono così evolute da essersi
trasformate già in nane bianche o stelle di neutroni.
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| La collisione tra due stelle di neutroni |
Quando due oggetti così strani
orbitano l’uno attorno all’altro a piccola distanza, iniziano a perdere
quantità apprezzabili di energia. Come ben sappiamo, però, l’energia
nell’Universo non si può creare né distruggere. La rotazione delle stelle l’una
intorno all’altra a distanza ravvicinata è un bell’esempio di molta energia al
lavoro. Da dove viene l’energia che le stelle usano per ruotare l’una intorno
all’altra? Dalla forza di gravità, certo, ma questa dipende proprio dalle
proprietà delle stelle. In effetti, se potessero ruotare in questa condizione
per sempre, avremmo inventato un modo per produrre energia infinita, una cosa
impossibile.
Due nane bianche che ruotano vicine
le une alle altre perdono energia in poco tempo e questo le fa avvicinare
sempre di più. Il loro destino è scontato: prima o poi si scontreranno. Impossibile
immaginare uno scontro tra nane bianche, ma sappiamo dire cosa può succedere.
Se la massa complessiva supera le 1,44 masse solari, quando due nane bianche
collidono dapprima si fondono, poi l’oggetto che si forma inizia a collassare
su se stesso in modo molto rapido. Questo innesca il bruciamento dell’enorme
quantità di carbonio presente e fa esplodere la nuova stella come una supernova
di tipo Ia, tra gli eventi più violenti dell’Universo.
Se a scontrarsi e fondersi sono due
stelle di neutroni, le cose sono ancora più catastrofiche. Se la massa
complessiva del nuovo oggetto che si fonde è superiore a 3 volte quella del
Sole, allora la nuova stella di neutroni ha vita brevissima: questa inizia a
collassare su se stessa e non c’è niente che la possa fermare. La materia si
trasforma in un punto e si forma un buco nero. Parte della materia che ancora
non si è immersa nell’orizzonte degli eventi viene scaldata, accelerata e convogliata
verso i poli del buco nero, che emette un brevissimo e potentissimo fascio
“laser” di raggi gamma. Le proprietà del raggio e il principio di emissione
sono gli stessi che coinvolgono le ipernovae, le esplosioni degli astri più
massicci che si conoscono, ma la durata è minore, al massimo una decina di
secondi. Impossibile, di nuovo, immaginare la collisione di due stelle di
neutroni e nemmeno noi astronomi sappiamo in dettaglio cosa accade in quei violentissimi
istanti. Solo da pochi anni abbiamo capito che alcuni lampi di raggi gamma (in
inglese GRB) che si osservano nel cielo possono essere prodotti da questo
particolare fenomeno.
Cosa succede, infine, se due buchi neri si scontrano? In
questo caso niente di spettacolare. Poiché i buchi neri sono neri, non può
uscire nessun tipo di energia dall’interno dell’orizzonte degli eventi, quindi
la fusione di due buchi neri non produce spettacoli pirotecnici ma solo un
nuovo buco nero il cui orizzonte degli eventi sarà maggiore perché generato da
una massa complessiva più grande.
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