Quando una stella enorme muore, prima c'è un'esplosione di supernova. Quindi, ciò che rimane diventa un buco nero o una stella di neutroni.

Quella stella di neutroni è il corpo celeste più denso che gli astronomi possano osservare, con una massa circa 1,4 volte la dimensione del sole. Però, si sa ancora poco di questi oggetti impressionanti. Ora, un ricercatore della Florida State University ha pubblicato un pezzo in Lettere di revisione fisica sostenendo che nuove misurazioni relative alla pelle di neutroni di un nucleo di piombo potrebbero richiedere agli scienziati di ripensare alle teorie sulla dimensione complessiva delle stelle di neutroni.

In breve, Le stelle di neutroni potrebbero essere più grandi di quanto precedentemente previsto dagli scienziati.

"La dimensione di quella pelle, come si estende ulteriormente, è qualcosa che è correlato alla dimensione della stella di neutroni, " ha detto Jorge Piekarewicz, un Robert O. Lawton Professore di Fisica.

Piekarewicz ei suoi colleghi hanno calcolato che una nuova misurazione dello spessore della pelle di neutroni di piombo implica un raggio compreso tra 13,25 e 14,25 chilometri per una stella di neutroni media. Sulla base di precedenti esperimenti sulla pelle di neutroni, altre teorie mettono la dimensione media delle stelle di neutroni a circa 10-12 chilometri.

Il lavoro di Piekarewicz integra uno studio, pubblicato anche su Lettere di revisione fisica , dai fisici con il Lead Radius Experiment (PREX) presso il Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Il team PREX ha condotto esperimenti che hanno permesso loro di misurare lo spessore della pelle di neutroni di un nucleo di piombo a 0,28 femtometri, o 0,28 trilionesimi di millimetro.

Un nucleo atomico è costituito da neutroni e protoni. Se i neutroni sono più numerosi dei protoni nel nucleo, i neutroni extra formano uno strato attorno al centro del nucleo. Quello strato di neutroni puri è chiamato pelle.

È lo spessore di quella pelle che ha affascinato sia i fisici sperimentali che quelli teorici perché può far luce sulle dimensioni e sulla struttura complessive di una stella di neutroni. E sebbene l'esperimento fosse fatto sul piombo, la fisica è applicabile alle stelle di neutroni, oggetti che sono un quintilione (o un trilione di milioni) di volte più grandi del nucleo atomico.

Piekarewicz ha utilizzato i risultati riportati dal team PREX per calcolare le nuove misurazioni complessive delle stelle di neutroni.

"Non c'è esperimento che possiamo svolgere in laboratorio che possa sondare la struttura della stella di neutroni, " ha detto Piekarewicz. "Una stella di neutroni è un oggetto così esotico che non siamo stati in grado di ricrearlo in laboratorio. Così, tutto ciò che può essere fatto in laboratorio per vincolarci o informarci sulle proprietà di una stella di neutroni è molto utile".

I nuovi risultati del team PREX erano più grandi dei precedenti esperimenti, che ovviamente influenza la teoria generale e i calcoli relativi alle stelle di neutroni. Piekarewicz ha affermato che c'è ancora molto lavoro da fare sull'argomento e che i nuovi progressi tecnologici si aggiungono costantemente alla comprensione dello spazio da parte degli scienziati.

"Sta spingendo le frontiere della conoscenza, " ha detto. "Vogliamo tutti sapere da dove veniamo, di cosa è fatto l'universo e qual è il destino ultimo dell'universo."