Rimandando ad altra occasione la descrizione, sia pur sommaria, di una stella di neutroni, facciamo un passo indietro e cerchiamo di capire perchè una stella, a un certo punto della sua esistenza, invece di spegnersi magari lentamente e tranquillamente come un camino che ha bruciato tutta la legna, esploda con una furia inconcepibilmente devastante, dando luogo a quel meraviglioso e terribile fenomeno che abbiamo chiamato supernova.
Sappiamo bene che, come qualsiasi altra fonte di luce, una stella splende perchè brucia energia. Questa deriva dalla lenta conversione di idrogeno in elementi più pesanti attraverso una catena di reazioni termonucleari con cui lo 0.7% circa della massa totale della stella viene convertito in energia secondo la famosa E=mc2 di Einstein. La conversione si ferma quando viene sintetizzato il ferro: questo infatti in un'eventuale ulteriore fusione nucleare non sarebbe in grado di produrre l'energia atta a sostenere la pressione gravitazionale della stella: anzi, ne assorbirebbe dell'altra. E, quindi, possiamo considerare il ferro come un materiale inerte, diciamo così, incombustibile. Quando una stella massiva ha accumulato abbastanza ferro nel suo nucleo, dunque, le reazioni termonucleari si interrompono e inizia il collasso. Questo procede dapprima molto lentamente innalzando gradualmente la temperatura. Oltre un certo limite, diventa possibile la conversione della coppia protone-elettrone in una neutrone-neutrino. I neutrini appena prodotti lasciano la stella portando via energia: il collasso viene ulteriormente accelerato e la temperatura sale oltre il limite in cui il ferro comincia a decomporsi assorbendo ulteriormente energia dal nucleo centrale della stella. L'effetto finale di questi processi è la conversione quasi totale degli elettroni e dei protoni in neutroni e neutrini.
In pochi secondi il nucleo centrale collassa in una configurazione estremamente densa (stella a neutroni o pulsar) in cui la densità raggiunge financo 10.000 miliardi di volte quella dell'acqua. Un cucchiaio di questa materia ultradensa contiene tutto il materiale di una montagna. A seconda della massa della stella l'implosione si ferma allo stadio di stella di neutroni, oppure procede verso quello di buco nero.
Se si forma una pulsar, l'energia dell'implosione viene trasmessa, alla velocità della luce, al mantello esterno, che non ha praticamente ancora iniziato la caduta verso il centro (non sono trascorsi che pochi secondi). Questo mantello viene riscaldato ad una temperatura di miliardi di gradi e scagliato via da una spaventosa pressione di radiazione alla velocità di migliaia di chilometri al secondo. Un osservatore esterno vedrebbe la stella trasformarsi, pressocchè istantaneamente, in un globo infuocato che si espande rapidissimamente, tutto cancellando sul suo cammino. La Crab nebula che oggi ammiriamo è il residuo di quel mantello, che dopo quasi un millennio continua la sua espansione nello spazio.
Esiste un unico modello di supernova? certamente no, ne conosciamo di almeno due tipi. Quelle dette di tipo I sono le più luminose, e sono estremamente regolari nel loro comportamento. La loro frequenza media sembra essere di una ogni 450 anni. La supernova all'origine della Crab nebula fu certamente di questo tipo.
Le supernovae di tipo II sono meno rigide nel comportamento, la loro fluttuazione non è altrettanto tipica, e il loro massimo splendore è assai inferiore a quello delle supernovae di tipo I. La loro frequenza sarebbe di circa una ogni 50 anni.
E' possibile che il Sole decida di finire la propria vita in gloria come supernova cancellandoci dall'universo? Si tratta di un'eventualità molto improbabile. Occorre infatti una stella di grande massa per giungere a sintetizzare il ferro e produrre le intense forze gravitazionali necessarie per il collasso. Se tuttavia una stella così vicina come Sirio esplodesse come supernova ne risentiremmo indubbiamente un effetto negativo. L'esplosione inietterebbe nello spazio una grande quantità di raggi cosmici e provocherebbe intensi disturbi radio. Inoltre la supernova illuminerebbe a giorno le nostre notti provocando anche sconquassi ecologici. Lo spettacolo sarebbe avvincente ma devastante.
http://www.ips.it/scuola/concorso/taramelli/Allais.htmI raggi gamma (spesso indicati con la lettera greca gamma, γ) sono una forma energetica di radiazione elettromagnetica(La radiazione elettromagnetica è, dal punto di vista dell'elettromagnetismo classico, un fenomeno ondulatorio dovuto alla contemporanea propagazione di perturbazioni periodiche di un campo elettrico e di un campo magnetico, oscillanti in piani tra di loro ortogonali) prodotta dalla radioattività (La radioattività o decadimento radioattivo, è un insieme di processi tramite i quali dei nuclei atomici instabili (nuclidi) emettono particelle subatomiche per raggiungere uno stato più stabile) o da altri processi nucleari o subatomici, come l'annichilazione elettrone-positrone. I raggi gamma sono più penetranti sia della radiazione alpha sia della radiazione beta, ma sono meno ionizzanti. I raggi gamma si distinguono dai raggi X per la loro origine: i gamma sono prodotti da transizioni nucleari o comunque subatomiche, mentre gli X sono prodotti da transizione energetiche dovute ad elettroni in rapido movimento. Poiché è possibile per alcune transizioni elettroniche superare le energie di alcune transizioni nucleari, i raggi X più energetici si sovrappongono con i raggi gamma più deboli...
http://www.mporzio.astro.it/~giobbi/SWIFT/raggi.html
http://www.mclink.it/mclink/astro/ids/lib/gamrad.htm
?I lampi di raggi gamma consistono in un?emissione di fotoni di alta energia, provenienti da una sorgente cosmica di natura tuttora incerta, nonostante ricerche e ipotesi si susseguano da oltre trent?anni. Si presume che queste misteriose e affascinanti sorgenti, probabilmente gli oggetti più energetici dell?Universo, siano originate dal collasso di una stella di grande massa destinata a evolvere in un buco nero. Nel corso di tale processo sotto forma di raggi gamma verrebbero emessi in pochi secondi fotoni di energia fino a 10 miliardi di volte superiore a quelli della luce visibile,?
E=mc2
relatività ristretta, relatività generale...meccanica quantistica
) e da quello che so io (ma non sono aggiornato: ho finito di prendere ogni mese l'Astronomia 5 io 6 anni fa..) si sta ancora cercando la controparte ottica di un gamma per verificarne la provenienza con precisione: il problema è che sono elusivi, durano poco, ed è difficile "puntare" i migliori strumenti che abbiamo a disposizione, tipo il telescopio spaziale, in tempo. Da quel poco che si è visto, sembrano localizzati in galassie lontane (nello spazio e nel tempo..) e svilupparsi per collisione di cosi decisamente energetici, tipo due pulsar o stelle massicce inghiottite in un buco nero.
