Collisione di due stelle di neutroni che mostra le emissioni di onde elettromagnetiche e gravitazionali durante il processo di fusione. L’interpretazione combinata di più “messaggeri” consente agli astrofisici di comprendere la composizione interna delle stelle di neutroni e di rivelare le proprietà della materia nelle condizioni più estreme dell’universo. Crediti: Tim Dietrich
Una combinazione di misure astrofisiche ha consentito ai ricercatori di porre nuovi vincoli al raggio di una tipica stella di neutroni e di fornire un nuovo valore per la costante di Hubble, che indica la velocità con cui l’universo si sta espandendo. «Abbiamo studiato i segnali che provengono da varie sorgenti, per esempio dalle fusioni di stelle di neutroni recentemente osservate», riferisce Ingo Tews, un teorico del Nuclear and Particle Physics, Astrophysics and Cosmology Group presso il Los Alamos National Laboratory, che ha lavorato insieme a una collaborazione internazionale di ricercatori (Germania, Paesi Bassi, Svezia, Francia e Stati Uniti) a un’analisi pubblicata ieri su Science. In particolare, continua Tews, «abbiamo analizzato congiuntamente i segnali delle onde gravitazionali e le emissioni elettromagnetiche generate dalle fusioni e li abbiamo combinati con precedenti misurazioni di massa di pulsar o con i recenti risultati del Neutron Star Interior Composition Explorer della Nasa. Troviamo che il raggio di una tipica stella di neutroni è di circa 11.75 chilometri e la costante di Hubble è di circa 66.2 chilometri al secondo per megaparsec».
La combinazione di segnali per ottenere informazioni su fenomeni astrofisici è nota come astronomia multimessaggera. In questo caso, l’analisi dei ricercatori ha permesso di limitare l’incertezza della loro stima dei raggi delle stelle di neutroni entro 800 metri.
Il loro nuovo approccio alla misura della costante di Hubble contribuisce al lungo dibattito sorto da altre determinazioni concorrenti dell’espansione dell’universo. Ricordiamo infatti come le misurazioni basate sulle supernove siano attualmente in contrasto con quelle che derivano dall’osservazione del fondo cosmico a microonde (Cosmic Microwave Background, o Cmb), la radiazione fossile del Big Bang. Le incertezze nel nuovo calcolo sono però troppo grandi per risolvere il disaccordo in modo definitivo, sebbene la misura sia leggermente più favorevole al risultato ottenuto con il fondo cosmico a microonde.
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo “Multimessenger constraints on the neutron-star equation of state and the Hubble constant”, di Tim Dietrich, Michael W. Coughlin, Peter T. H. Pang, Mattia Bulla, Jack Heinzel, Lina Issa, Ingo Tews e Sarah Antier