STELLE, ORO E... STRANEZZA!

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Rappresentazione artistica della collisione di due stelle di neutroni 

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La prima misurazione nel 2017 delle onde gravitazionali (GW170817), increspature nella trama dello spazio-tempo previste dalla teoria della relatività generale di Einstein, prodotte nella fusione di due stelle di neutroni, da parte delle antenne gravitazionali LIGO e VIRGO rappresenta la nascita  dell’astronomia multimessaggero, che apre una nuova era nell’esplorazione dell’Universo e dei suoi misteri. La controparte in onde elettromagnetiche, in particolare intensi lampi di raggi gamma, ma non solo, misurati con circa 70 telescopi a terra e nello spazio, ha non soltanto confermato l’evento, ma anche contribuito a capire da dove proviene circa la metà degli elementi pesanti, come l’oro oppure il platino: questi nascono nella fusione nucleare di elementi più leggeri durante l’esposione (kilonova) che segue la collisione delle stelle. I nostri gioielli contengono dunque oro prodotto in eventi spettacolari, quali le collisioni di stelle di neutroni! 

Le stelle di neutroni nascondono però anche altri misteri: quale è la loro struttura? Nelle condizioni di densità estrema nel loro cuore, pensate che una stella di neutroni con massa circa due volte quella del Sole ha un diametro come quello del Grande Raccordo Anulare di Roma, circa 20-25 km, potrebbero esistere non soltanto neutroni, ma anche forme di materia “strana” (contenente quark strani). Esperimenti su vari acceleratori di tutto il mondo, incluso l’esperimento SIDDHARTA-2 all’acceleratore DAFNE dei LNF-INFN di Frascati, studiano l’interazione della materia strana, sotto forma di kaoni di carica negativa (particelle composte da un quark strano e un antiquark up) con la materia nucleare per arrivare al cuore delle stelle. SIDDHARTA-2 verrà installato su DAFNE nel 2018 – ci aspetta dunque un anno nel quale effettueremo misurazioni che, abbinate a possibili altri eventi cosmici nell’ambito dell’astronomia multimessaggero, ci aiuteranno ad avvicinarci a capire le stelle piu’ dense dell’Universo: troveremmo al loro interno anche la stranezza? 

Catalina Oana Curceanu 

Note sull'autrice

Nata in Transilvania, Catalina Curceanu è Prima Ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati. Ha svolto il dottorato di ricerca nell’ambito dell’esperimento OBELIX (CERN) nel campo della spettroscopia dei mesoni esotici. Dirige un gruppo di circa 20 ricercatori nell’ambito della fisica adronica e nucleare essendo a capo (spokesperson) delle collaborazioni internazionali SIDDHARTA-2 all’acceleratore DAΦNE dei LNF-INFN e VIP (esperimento ai Laboratori Nazionali di Gran Sasso). Coordina per INFN vari progetti Europei nell’ambito del VII Programma Quadro. Ha organizzato varie conferenze internazionali ed e autore e/o coautore di piu’ di 250 pubblicazioni in riviste internazionali. Tra i premi vinti di recente figura il presigioso “Emmy Noether per le Donne in Fisica 2017".
Svolge un intensa attività di formazione e divulgazione scientifica ed è autrice del libro “Dai buchi neri all’adroterapia. Un viaggio nella fisica Moderna” (Springer – I Blu)