MISSIONE NICER IN ATTESA DEL “Sì”

Nel cuore delle stelle di neutroni

Selezionata assieme ad altre quattro nell’ambito del programma Explorer Mission of Opportunity, la missione NICER punta a studiare l’interno delle stelle di neutroni. Potrà farlo solo superando l’ulteriore selezione della NASA.

Fra tante tipologie di stelle, ci sono alcune categorie estreme e particolarmente degne di interesse. Se da un lato troviamo le nane brune, che non essendo riuscite ad accendersi sono considerate delle quasi-stelle, dall’altro ci sono le stelle di neutroni, che saranno l’obiettivo della missione NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), selezionata dalla NASA e attualmente in attesa dell’eventuale approvazione.

Le stelle di neutroni sono ciò che rimane di stelle massicce, che hanno concluso il proprio percorso evolutivo esplodendo come supernovae. Vengono definite stelle anche se, tecnicamente, non lo sono più, essendosi spento il loro motore nucleare. Nonostante ciò continuano a brillare, a emettere radiazioni energetiche e, quando si trovano nelle vicinanze di un’altra stella, a interagire gravitazionalmente con essa, anche privandola del materiale dei suoi strati più esterni. Un pensionamento tutt’altro che tranquillo, quindi, per oggetti estremamente compatti: le loro dimensioni sono paragonabili a quelle di una città, ma un solo cucchiaino della materia che le compone peserebbe, sulla Terra, circa un miliardo di tonnellate.

La loro densità è estrema e non esistono esperimenti che possano riprodurre condizioni simili in laboratorio: è proprio per indagare sulle proprietà di materia così compatta che è stata ideata la missione NICER. Selezionata assieme ad altre quattro nell’ambito del programma Explorer Mission of Opportunity della NASA, dovrà superare un’ultima selezione per poter diventare realtà. In caso di vittoria, NICER verrà lanciato nell’estate del 2016 per essere agganciato alla Stazione Spaziale Internazionale, postazione dalla quale potrà rivolgere i suoi 56 telescopi in direzione delle stelle di neutroni, per raccoglierne la radiazione X che viene emessa in corrispondenza di entrambi i loro poli magnetici. Queste stelle compatte ruotano rapidamente su se stesse: se il loro orientamento rispetto alla nostra linea di vista è tale da dirigere verso di noi i fasci di radiazione X, appaiono come una sorta di fari cosmici. Misurando con estrema precisione la variazione dell’intensità di questa radiazione, man mano che la stella ruota, è possibile ricavare una misura sufficientemente precisa delle dimensioni della stella stessa. Una volta ottenuta questa informazione e conoscendo anche la massa, sarà possibile determinare quale sia l’equazione di stato che meglio descrive il comportamento della materia in condizioni di pressione estrema. Se, data una certa massa, la materia è altamente comprimibile, saremo in presenza di stelle di neutroni più piccole e viceversa. Oltre ad effettuare misure di questo tipo, grazie alla missione NICER sarà anche possibile tener conto di come, ruotando su sé stesse, le stelle di neutroni deformino lo spazio tempo, “attorcigliandolo” come previsto dalla relatività generale. Più una stella è compatta, più marcati saranno questi suoi effetti deformanti: tenendo conto di tutti questi aspetti, dai dati che NICER sarà in grado di raccogliere si potrà giungere a risultati molto precisi, in grado di fornire un quadro attendibile delle caratteristiche della materia compressa. Tuttavia, per sapere se sarà davvero possibile fare tutto ciò, non resta che aspettare il responso della NASA.