LA SIMULAZIONE DI FENOMENI ASTROFISICI

Stelle da laboratorio

Grazie allo studio in laboratorio dell'instabilità magnetica è possibile studiare i processi che portano alla formazione di buchi neri, supernove e getti cosmici. Lo dimostra uno studio tedesco pubblicato su Physical Review Letters.

Riprodurre fenomeni astrofisici in laboratorio? Ci sono riusciti ai laboratori dell’Helmholtz-Zentrum di Dresden-Rossendorf (HZDR). In collaborazione con il Leibniz Institute for Astrophysics di Potsdam (AIP), i ricercatori hanno infatti tentato con successo di riprodurre  il fenomeno dell‘instabilità magnetica – l’instabilità Tayler – che svolge un ruolo fondamentale nella nascita dei buchi neri, nella velocità di rotazione delle supernove e influenzano il comportamento dei getti cosmici. Questo fenomeno, tra l’altro, spiega la rotazione delle stelle di neutroni, che teoricamente dovrebbe essere molto più veloce di quanto in realtà si osserva. A frenarle è probabilmente proprio questo particolare effetto magnetico, che riduce la velocità di rotazione da 10.000 giri per secondo che si avrebbero altrimenti a circa 10/100.

Il fenomeno, apparentemente, si verifica quando una corrente abbastanza forte scorre in un liquido magnetico condutttore. L’interazione tra la corrente e il suo stesso campo magnetico produce una sorta di vortice magnetico. Sull’ultimo numero di Physical Review Letters, Frank Stefani e colleghi dell’HDZR raccontano come hanno simulato questo effetto usando un apparato sperimentale basato su indio, gallio e stagno liquidi.

I risultati degli esperimenti, tra l’altro, potrebbero avere importanti applicazioni pratiche: facilitare in particolare la costruzione di grandi batterie a metallo liquido, che potrebbero essere usato, in futuro, per gli impianti di stoccaggio a basso costo per le energie rinnovabili.

Gli scienziati dei laboratori HZDR con i colleghi di Riga avevano già avuto successo nel 1999 ricreando in laboratorio una dinamo omogenea, lo stesso tipo di effetto dinamo responsabile della creazione dei campi magnetici sia attorno alla Terra che al Sole.

Con il progetto DRESDYN gli stessi i ricercatori stanno preparando due esperimenti di grandi dimensioni con sodio liquido, con il quale l’effetto dinamo sarà esaminata sotto l’influenza della precessione, da un lato, e di una combinazione di instabilità magnetiche dall’altro.