Un team internazionale di astrofisici sotto la guida olandese ha dimostrato con un modello migliorato che le stelle di neutroni in collisione possono emettere raggi gamma. I vecchi modelli non lo prevedevano e hanno vacillato dopo la fusione di due stelle di neutroni nel 2017 che hanno rilasciato raggi gamma. I ricercatori pubblicano i loro risultati nel Il Giornale Astrofisico .

I ricercatori, guidato da Philipp Mösta (Università di Amsterdam), fornito il loro modello di collisione di stelle di neutroni con più variabili che mai. hanno considerato, tra l'altro, la teoria della relatività, leggi sul gas, campi magnetici, fisica nucleare e gli effetti dei neutrini. I ricercatori hanno eseguito le loro simulazioni sul supercomputer Blue Waters dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign (Stati Uniti) e sul supercomputer Frontera dell'Università del Texas, Austin (Stati Uniti).

Nella simulazione, viene creato un anello attorno alle stelle di neutroni unite da cui un sottile filamento di radiazioni gamma si alza e si abbassa. Questa radiazione trova quindi la sua via d'uscita come un vortice lungo le linee del campo magnetico delle stelle unite. Per di più, un cono a forma di clessidra si muove su e giù dall'anello. È qui che si possono formare elementi più pesanti come l'oro. L'oro è, come i raggi gamma, osservata nella fusione delle stelle di neutroni nel 2017 dove si è formata una kilonova.

Philipp Mösta (Università di Amsterdam) ha guidato le nuove simulazioni:"La radiazione gamma è davvero nuova per questo tipo di simulazioni. Quella radiazione non era apparsa nelle vecchie simulazioni. La produzione di elementi pesanti, come l'oro, era già stato simulato. Però, la nostra simulazione mostra che questi elementi pesanti si muovono molto più velocemente di quanto precedentemente previsto. La nostra simulazione è quindi più in linea con quanto osservato dagli astronomi nella fusione delle stelle di neutroni nel 2017".

Le simulazioni non hanno solo lo scopo di spiegare i fenomeni osservati intorno alla fusione di stelle di neutroni. Servono anche a prevedere nuovi fenomeni. Per esempio, i ricercatori vogliono perfezionare ed espandere ulteriormente il loro modello in modo che possa trattare anche grandi stelle che esplodono come supernova alla fine della loro vita e con una collisione di una stella di neutroni con un buco nero.