Guido Tonelli per il Messaggero

SCONTRO STELLE PRODUCE ORO

Immaginate un'enorme nuvola d'oro e platino, con una massa centinaia di volte superiore a quella della Terra. È lo spettacolo veramente superiore a qualsiasi immaginazione che è stato osservato da astronomi e fisici che hanno puntato assieme i loro strumenti in un punto del cielo lontano 130 milioni di anni luce da noi, vicino alla costellazione che (guarda caso) porta il nome di Lira. Una vera e propria fabbrica di metalli pesanti dovuta a un evento catastrofico: la collisione tra due stelle di neutroni. Una scoperta eccezionale dopo quella - epocale - delle onde gravitazionali.

LE TAPPE

Ma procediamo con ordine. Nell'agosto scorso, per tre settimane, i due interferometri americani di Ligo e quello italo-francese di Virgo (a Cascina, vicino a Pisa) hanno operato assieme. E hanno registrato subito un quarto segnale di onde gravitazionali provenienti dalla fusione di due buchi neri; poi, a distanza di tre giorni un nuovo evento, assolutamente inedito: un segnale molto diverso dai soliti, molto più lungo nel tempo, la firma caratteristica di onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due stelle di neutroni.

SCONTRO STELLE 1

Non si tratta dei corpi ultramassicci che erano stati all'origine dei primi segnali che hanno portato al Nobel per la fisica - ma sono ancora corpi celesti molto densi, la massa del Sole concentrata in una sfera di 15-20km di diametro. Quando spiralizzano l'uno attorno all'altro deformano lo spazio-tempo e producono un segnale che dura decine di secondi. Tutto questo è avvenuto a una distanza, in termini cosmici, piuttosto modesta: soltanto 130 milioni di anni luce, invece del miliardo e quattrocento milioni della prima, sensazionale scoperta. Il segnale iniziale era più debole, perché le masse che si sono fuse sono più piccole, ma la minore distanza ha permesso l'osservazione.

Il fatto che in questa occasione fosse in funzione anche Virgo ha permesso la triangolazione, cioè la ricostruzione precisa della porzione di cielo in cui è avvenuta l'immane catastrofe. E subito si è capito che il lampo di raggi gamma registrato 1,7 secondi dopo da altri strumenti, come Fermi, uno speciale telescopio in orbita attorno alla terra, e che proveniva esattamente dalla stessa regione, era collegato allo stesso fenomeno.

SCONTRO STELLE ONDE GRAVITAZIONALI

A questo punto a tutti gli astronomi del mondo è stato chiesto di puntare i propri strumenti verso quel preciso punto, nella costellazione della Lira; è stato l'esordio di quella che noi chiamiamo astronomia multimessaggero; è stato possibile osservare cioè lo stesso fenomeno rilevato con le onde gravitazionali, usando molte frequenze dello spettro elettromagnetico e si sono visti molti segnali, ciascuno dei quali porta ulteriori informazioni.

Ora sappiamo che quando due stelle di neutroni si fondono, producono onde gravitazionali; e abbiamo capito da dove vengono i lampi di raggi gamma la cui origine, fino ad oggi, era ancora misteriosa. Abbiamo anche la conferma sperimentale che le onde gravitazionali si muovono alla velocità della luce, anche se questo di certo non costituisce una sorpresa.

SCONTRO STELLE

La sorpresa semmai è venuta nelle settimane successive, quando le osservazioni degli astronomi hanno identificato, fra i residui della fusione, una piccola nebulosa di materiali pesanti. Una enorme quantità di polvere di metalli preziosi, masse gigantesche di oro e di platino che sono state prodotte dalla collisione ed espulse a velocità mostruose nello spazio circostante.