ISOLDE: dentro una stella morente

ISOLDE sheds light on dying stars

Supernova 1987A. Photocredit: Challis/NASA, ESA.

Cosa succede all’interno di una stella morente? Un recente esperimento dell’acceleratore REX del CERN offre indizi che potrebbero aiutare gli astrofisici a ricalcolare le età di alcune delle più grandi esplosioni dell’universo. Le supernovae sono spettacolari esplosioni spesso avvenute migliaia di anni fa, i cui residui luminosi possono essere catturati mediante potenti telescopi. Di solito si verificano quando stelle massicce, nell’ordine di otto volte il nostro Sole, implodono.

Durante questi eventi, enormi quantità di gas e di materia vengono espulsi nell’universo. Rapidamente, i nuclei di queste stelle morenti collassano e vanno a formare una stella di neutroni o un buco nero. La sequenza di eventi è abbastanza chiara; non si può dire altrettanto delle particelle emesse (neutrini, particelle alpha, protoni, etc.) e della natura e struttura di quello che nasce da queste esplosioni. I telescopi ottici e quelli a raggi gamma, che sfruttano le scie di titanio-44, un isotopo del titanio creato naturalmente nelle supernovae, offrono certamente numerosi dati ma ancora insufficienti.

La quantità dell’isotopo espulso dalla supernova può infatti dirci come è avvenuta l’esplosione, ma per comprendere il comportamento del titanio-44 ad energie simili a quelle al centro una stella che collassa, i ricercatori devono rivolgersi agli acceleratori del CERN. Presso l’istallazione ISOLDE, il team di REX ha accelerato un fascio di titanio-44 in una camera di gas piena di elio e ha osservato le collisioni risultanti tra l’isotopo e gli atomi di elio. Le misure – che mimano le reazioni che si verificano nella regione ricca di silicio appena sopra il nucleo di una supernova che esplode – indicano che più di isotopo viene espulso dal collasso del nucleo. Ancora una volta le previsioni erano troppo restrittive. Gli astrofisici ora potranno utilizzare i nuovi dati per ricalcolare le età delle supernovae. (Fonte: http://phys.org/news/2014-04-isolde-dying-stars.htm).

Paper di riferimento:

V. Margerin et alii., Study of the reaction and implications for core collapse supernovae, in “Physics Letters B”, Volume 731, 4, 2014, pp: 358-361, dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2014.03.003.

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