SPAZIO: SCIENZIATI STUDIANO UN NUOVO MODELLO DI STELLE PER AIUTARE LA TEORIA DI EINSTEIN

 

Gli scienziati della Immanuel Kant Baltic Federal University (IKBFU) come parte di un team internazionale hanno proposto un nuovo modello di struttura della stella di neutroni e una relativa modifica della teoria della relatività generale di Einstein.

Secondo gli scienziati dell'IKBFU, le stelle neuronali sono oggetti di dimensioni notevolmente ridotte (con un diametro non superiore a 30 chilometri) con una massa almeno doppia rispetto a quella del Sole. Sono il 90% di neutroni e la densità della materia al centro di una stella del genere può superare la densità dell'acqua di un quadrilione (1015) di volte.

Questi oggetti sono particolarmente importanti per l'astrofisica, poiché le stelle osservate di questo tipo fungono da laboratorio naturale per la verifica delle nostre conoscenze sulla gravità, la fisica del nucleo atomico e le particelle elementari a densità molto elevate, hanno spiegato gli scienziati.

Una delle domande chiave della fisica delle stelle di neutroni è quale sia la loro massa massima possibile. Secondo gli scienziati dell'IKBFU, fino a poco tempo fa la stella di neutroni più pesante conosciuta era un oggetto con una massa di 2,04 masse solari.

Tuttavia, nel 2019, l'osservatorio LIGO ha rilevato onde gravitazionali (cosiddette GW190814 - evento di onde gravitazionali) dalla fusione di un enorme buco nero di circa 23 masse solari con un oggetto stimato avere una massa di poco più di 2,5 solare Masse. Ricercando il problema, gli scienziati dell'IKBFU come parte di un gruppo scientifico hanno sviluppato un nuovo modello di struttura della stella di neutroni per teorie della gravità che differiscono dalla Teoria della Relatività Generale, proposta da Albert Einstein.

'La discussione all'interno della comunità scientifica ha dimostrato che non c'è consenso sulla natura di un piccolo oggetto in GW190814. Alcuni astrofisici credono che sia una stella di neutroni pesante. Tuttavia, il problema è che le equazioni più realistiche mostrano che la massa massima delle stelle di neutroni è significativamente inferiore a 2,5 masse solari. Supponiamo che a densità molto elevate e in campi elevati, i processi gravitazionali vadano oltre quelli proposti dalla Teoria della Relatività Generale', ha affermato Artem Astashenok, capo del Laboratorio di Astrofisica e Cosmologia dell'IKBFU.

La Teoria della Relatività Generale è una teoria della gravità generalmente riconosciuta che la descrive come una manifestazione della geometria dello spazio-tempo. Come hanno spiegato gli specialisti dell'IKBFU, lo studio di oggetti paradossali che non rientrano nei modelli accettati è di fondamentale importanza per il perfezionamento e la modifica della teoria di Einstein.

'Si scopre che se le equazioni gravitazionali di Einstein vengono leggermente modificate, la massa massima delle stelle di neutroni potrebbe essere maggiore di quanto consentito dalla Teoria della Relatività Generale. A lungo termine, se l'ipotesi sarà confermata, non si apriranno solo nuove opportunità per descrivere stelle di neutroni pesanti, ma potrebbe anche cambiare la nostra visione della questione dell'espansione accelerata dell'universo', ha spiegato Artem Astashenok.

Gli scienziati dell'IKBFU ritengono che se viene confermato che l'oggetto più piccolo nell'evento GW190814 è una stella di neutroni di massa 'non standard', questo fatto sarà una prova indiretta del loro modello di gravità modificato.

'I risultati aiuteranno anche a rispondere a un'altra domanda su cui gli astrofisici si sono concentrati da tempo. Le osservazioni suggeriscono che esiste una discrepanza tra le masse delle stelle di neutroni e dei buchi neri. Secondo la teoria della relatività modificata, non c'è disallineamento delle masse e la massa massima possibile di una stella di neutroni è vicina alla massa minima possibile di un buco nero', ha osservato Artem Astashenok.

Allo studio hanno preso parte anche fisici provenienti da Grecia, Italia e Spagna. Gli specialisti dell'IKBFU stanno attualmente studiando il limite massimo di massa barionica delle stelle di neutroni utilizzando semplici modelli di gravità. Secondo loro, l'entità di questo limite potrebbe essere la soglia inferiore per la massa dei buchi neri.

Da: Sputnik International

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