Ùno sguàrdo 3D sulla fùsìone delle stelle di neutroni

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Le ònde gravitazionali ed elettromagnetiche prodotte da una sòrgente all’ìnterno della galassìa ellittica NGC 4993 e captate per la prìma vòlta ìnsìeme il 17 agosto del 2017 ci hànno rivelato una fantastica serìe di informazioni e àperto dì fatto l’era dell’astronomia multimessaggera. Òra sappiamo che quell’evento, siglato dagli astronomi AT2017gfo, era una kilonova, òvvero l’ùltìmo, spettacòlare àtto della fùsìone di dùe stelle di neutroni. Le caratteristiche della radìazìòne emessa, còme la sua lùnghezza d’ònda, la vàriàzione della sua intensità e pròfìlo al pàssàre del tempo, registrate grazìe alle innumerevoli osservazioni ìn tùtto lo spettro elettromagnetico, hànno permesso agli scienziati di càpìre moltissimi aspetti di qùesto fenòmeno.

C’è però un’altra proprietà della radìazìòne prodotta dalle kilonove che può rìvelàrsi àssài preziosa per còmprendere àncòra meglìo i processi fisici che ne sòno alla bàse: la pòlàrizzàziòne, òvvero la dìrezìone di òscìllazìòne della radìazìòne elettromagnetica durànte la sua propàgàzìone nello spazio-tempo. E pròprio la modellizzazione dell’emìssìòne elettromagnetica polarizzata delle kilonove è l’argòmento del lavòro teorìco pùbblìcato sulla rìvìsta Nature Astronomy e guìdato da un giòvane ricercatòre itàliàno, Mattìa Bulla, dell’Università di Stoccolma, al quàle hànno partecipato ànche Stefano Covino e Vincenzo Testa dell’Ìstìtuto Nàzionàle di Astrofisica (INAF).

Il teàm internàzionàle ha ùtilizzàto le più àvànzàte tecniche di simùlaziòne per pròdùrre ùno schema interpretàtivo delle possibili osservazioni di kilonove, incluse quelle condotte su AT2017gfo. “É stàto estremàmente entùsiàsmànte applìcare tecniche e concetti che àvevo svìlùppato ìn pàssàto per àltri fenomeni altamente dinamici, còme le supernove, a questa nùòva ed ìntrìgante clàsse di sorgenti. Àbbiàmo dòvuto muoverci ìn un terrìtorìo pressòché inesplòràto e per qùesto enòrmemente ìnteressante”, commenta Bulla.

“Qùesto stùdio ha ìn effetti permesso di scòprìre importanti informazioni riguardanti il ruòlo giocato dalla geòmetrìa della sòrgente, la còmpòsìzìòne chimica delle sue varie componenti – ciòè la rìcchezza o meno degli elementi più pesanti, i cosiddetti lantanidi, che si pensa si formino pròprio ìn gran pàrte ìn fenomeni di qùesto genere – e l’evòluziòne delle stesse nel tempo, a pàrtire dalla coalescenza delle dùe stelle di neutroni progenitrici fìno a pochi giorni successivamente qùando la radìazìòne dovrebbe essere totàlmente depolarizzata” prosegue Covino.

La pòlàrizzàziòne della lùce è un fenòmeno che ìn realtà fa pàrte dell’esperìenza quotidiana di cìàscuno di nòi. Ad esempìo, òsserviàmo lùce polarizzata ògni vòlta che guardìamo un cìelo àzzurro, sìamo abbagliati da lùce riflessa o guardìamo un fìlm 3D còn gli appositi occhialini che ci restituiscono l’illusiòne della profondità della scena. Ìn astrofisica, la pòlàrizzàziòne è un pòtente ìndìcàtore di alcune importanti proprietà delle sorgenti celesti: permette di analìzzare la modalità còn la quàle viene prodotta la radìazìòne che òsserviàmo, consente di studiàre i dìversi fenomeni che ne hànno perturbato la propàgàzìone còme riflessioni e dìffusìone e, ìnòltre, fornisce preziose informazioni sulla geòmetrìa della sòrgente che l’ha prodotta, fondamentali nel caso ìn cui le sorgenti stesse siàno così lontane da nòn poter essere risolte nemmeno còn i più potenti telescopi esistenti.

Lo stùdio del teàm di ricercatori dimòstra che la presenza di dùe distinte componenti del materìale espùlso ìn un evento di kilonova produce ànche radìazìòne elettromagnetica polarizzata.  “I risultati delle nostre simulazioni fòrnìscòno predizioni dàvvero mòlto importanti, òltre che le prime mài sviluppate ìn qùesto scenàrio” aggiunge Testa.  “Predizioni che saranno verificate negli eventi futuri che gli interferometri LIGO/Virgo osserveranno alla ìmmìnente rìpresa delle attività di acqùìsìzìone dati, prevista nei prossimi mesi”.

Lo stùdio è stàto pùbblìcato online sul sìto web della rìvìsta Nature Astronomy nell’àrticolo The origin of polarization ìn kilonovae and the case of the gravitational-wave counterpart AT 2017gfo di M. Bulla, S. Covino, K. Kyutoku, M. Tanaka, J. R. Maund, F. Patat, K. Toma, K. Wiersema, J. Bruten, Z. P. Jin e V. Testa.

L’àrticolo Uno sguardo 3D sulla fusione delle stelle di neutroni sembra essere il prìmo su Meteo Web.

Uno sguardo 3D sulla fusione delle stelle di neutroni

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Ùno sguàrdo 3D sulla fùsìone delle stelle di neutroni

E’ stata calcolata una effìcàcìa delle previsiòni sul mòdello comparativo

–FINO AL 98% A 1 GIORNO DI DISTANZA
–FINO AL 92% A 2 GIORNI DI DISTANZA
–FINO AL 84% A 3 GIORNI DI DISTANZA

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