Fisica bizzarra delle stelle di neutroni

Utilizzando Chandra X-ray Observatory, uno degli strumenti astronomici più utili mai posti nello spazio, gli astronomi della National Autonomous University e dello Ioffe Institute hanno scoperto le prime prove di superfluidi e superconduttori nel nucleo di una stella di neutroni.
Una stella di neutroni è una stella che, come dice il nome, è costituita quasi interamente da neutroni, particelle prive di carica e di massa leggermente superiore a quella di un protone.
Contiene la materia più densa che si sia mai osservata: un solo cucchiaino da caffè di materia di una stella di neutroni peserebbe circa 6 miliardi di tonnellate.
Questo perchè una stella di neutroni tipica, nonostante la sua massa pari a 1,35-2 volte quella del nostro sole, ha un diametro di circa una dozzina di chilometri.
Ma pare che il nucleo di una stella di neutroni sia dotato di una fisica curiosa, cosa che gli astronomi avevano fino ad ora solo sospettato. Le enormi pressioni, e le temperature nell'ordine di miliardi di gradi, possono creare materia superfluida, uno stato della materia che possiede proprietà che definire bizzarre è dire poco.
Sulla Terra, i superfluidi si creano solo a temperature prossime allo zero assoluto, e sono dotati di proprietà uniche: ad esempio, possono scorrere senza attrito, o possono "arrampicarsi" lungo le pareti di un contenitore.
Anche in una stella di neutroni, dove le temperature sono di almeno centinaia di milioni di gradi, si possono creare superfluidi, grazie alle enormi pressioni a cui è sottoposta la materia.
E' il caso di Cassiopeia A, ciò che rimane di una supernova esplosa probabilmente circa 330 anni fa e a circa 11.000 anni luce di distanza da noi. Si trova nella costellazione di Cassiopea, ed è la sorgente radio più brillante del cielo.
Chandra ha rilevato un'insolita diminuzione di temperatura in questa stella di neutroni ultra densa, mostrando che si è raffreddata del 4% in soli 10 anni.
"Questo calo di temperatura, anche se sembra piccolo, era davvero drastico e sorprendente da vedere" dice Dany Page, della National Autonomous University. "Questo significa che stava accadendo qualcosa di insolito in quella stella di neutroni".
"Il raffreddamento rapido della stella di neutroni Cas A, osservato con Chandra, è la prima prova diretta che i nuclei di queste stelle sono effettivamente fatti di materiale superfluido e superconduttore" afferma Peter Shternin dello Ioffe Institute di San Pietroburgo.
Cas A aiuterà i ricercatori a creare modelli accurati delle interazioni delle particelle subatomiche all'interno di materia ultradensa, e contribuirà a comprendere meglio il comportamento delle stelle di neutroni, come le loro pulsazioni e la trasformazione in magnetar.
Chandra finds superfluid in neutron star's core