Fluido di una nana bruna.

Il supefluido costituisce uno stato della materia con caratteristiche veramente bizzarre. Non possiede attrito, può salire e uscire dal contenitore che lo contiene, ha una conducibilità termica infinita, e molte altre caratteristiche fuori dal comune. Tuttavia, il solito, meraviglioso Chandra, è riuscito a scovarlo all’interno di una stella di neutroni, permettendo di capire sempre meglio i meccanismi che avvengono in oggetti ai limiti della densità.

Le stelle di neutroni contengono, infatti, il materiale più denso osservabile in natura (i buchi neri non sono “visibili”). Un cucchiaino da caffè di esse pesa circa sei miliardi di tonnellate. Ne consegue che la pressione nel nucleo più interno è così elevata che la maggior parte delle particelle cariche, elettroni e protoni, si uniscono dando luogo a neutroni senza carica, da cui il nome dell’oggetto.Due ricerche indipendenti si sono indirizzate recentemente verso il residuo della supernova Cassiopea A (Cas A), l’ultimo stadio di una stella molto massiccia distante circa 11000 anni luce e che è esplosa 330 anni fa. In particolare, è stata notata una rapida diminuzione di temperatura, dell’ordine del 4% in soli dieci anni. Questo valore potrebbe sembrare piccolo, ma è invece qualcosa di veramente enorme e del tutto inaspettato. Qualcosa di strano stava certamente capitando all’interno della stella di neutroni.A questo punto, va ricordato che i superfluidi sono anche superconduttori. La spiegazione è allora abbastanza semplice:
all’interno del nucleo stellare si forma un superfluido neutronico che crea fasci di neutrini e questi trasportano energia all’esterno, come mostrato nella Figura. In altre parole, il superfluido crea un perfetto conduttore di calore verso l’esterno dell’oggetto. Gli specialisti di questo tipo di materia non hanno praticamente dubbi in proposito.
E’ la prima volta che si assiste ad un fenomeno del genere in un interno stellare ultra denso. La perdita di calore dovrebbe essere cominciata circa 100 anni fa (visti dalla Terra, ovviamente) e continuerà a questo ritmo per alcuni decenni per poi diminuire drasticamente. Normalmente, nei laboratori terrestri, questo particolare stato della materia si ottiene a temperature prossime allo zero assoluto. Nelle stelle di neutroni invece capita addirittura vicino al miliardo di gradi.Cas A permetterà di testare i modelli che cercano di descrivere come la forza nucleare forte, che tiene unite le particelle subatomiche, si comporta nella materia ultradensa, oltre, ovviamente, di fornire spiegazioni più accurate dei meccanismi tipici delle stelle di neutroni, come la pulsazione, i getti e i campi magnetici. Piccoli cambiamenti nella rotazione di queste stelle erano già stati spiegati con la presenza di superfluidi, ma solo sulla superficie, dove la densità è estremamente più bassa. Sicuramente i ricercatori hanno avuto una buona dose di fortuna, potendo seguire l’evoluzione di una stella di neutroni così giovane.

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