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0430. Campo magnetico di una stella di neutroni

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Salve, desidero sapere come mai una stella di neutroni genera un campo magnetico, essendo il neutrone una particella elettricamente neutra e non essendoci quindi in tale tipo di stella cariche elettriche in movimento, come invece lo sono quelle che generano il campo magnetico nel nucleo del nostro pianeta. Grazie.

da Marco Fedi

 


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Innanzitutto occorre precisare che una "stella di neutroni" non è una sfera omogenea costituita totalmente da neutroni icona_glossario icona_esperto. Ovviamente i neutroni ne sono i costituenti principali ma la stella ha una struttura interna complessa, non ancora del tutto compresa, con caratteristiche diverse a seconda della profondità e contiene anche altre particelle come protoni, elettroni, nuclei di atomi pesanti ecc...

Sono proprio queste particelle cariche presenti nella stella che, dando luogo a correnti icona_esperto[156], possono mantenere attivo il campo magnetico per tempi molto lunghi, anche dell'ordine della decina di miliardi di anni. La maggioranza delle stelle di neutroni osservate possiede un campo magnetico molto intenso, con valori tipici alla superficie di 108-1015 G, valori non raggiungibili nei laboratori terrestri. Tali campi magnetici si misurano dalle caratteristiche dello spettro della luce emessa dalle stelle icona_esperto. In altre parole, in prima approssimazione si può dire che gli atomi che costituiscono le atmosfere stellari assorbono la luce proveniente dalle zone più interne dalla stella ad alcune lunghezze d'onda specifiche icona_esperto, note e diverse a seconda dell'elemento considerato, producendo così le caratteristiche linee scure di assorbimento che si osservano negli spettri stellari. Le caratteristiche (note) di queste linee di assorbimento vengono modificate dalla presenza di un campo magnetico di cui può quindi essere misurata sia l'intensità che la direzione.

Il problema di come un campo magnetico così intenso possa essersi sviluppato nelle stelle di neutroni non è stato ancora completamente risolto ed è probabilmente collegato al meccanismo di formazione delle stelle di neutroni. Tali oggetti si generano durante il collasso del nucleo e l'espulsione esplosiva degli strati più esterni di stelle massicce (maggiori di circa 10 masse solari icona_esperto[178]) nella fase finale della loro vita (detta anche fase di supernova di tipo II). In letteratura si trovano numerosi complessi modelli teorici sulla formazione del campo magnetico delle stelle di neutroni che chiamano in causa meccanismi diversi come ad esempio il fatto che le diverse parti della stella non ruotano con la stessa velocità, che in alcune parti della stella ci possono essere moti di materia da una zona all'altra con trasporto di energia (come ad esempio il moto dell'acqua in una pentola in ebollizione).

Tali fenomeni sono associati con l'esplosione ed il collasso della stella massiccia progenitrice oppure con le prime fasi di vita della stella di neutroni. Tuttavia nessuno di questi modelli è attualmente in grado di spiegare la totalità dei dati disponibili sul campo magnetico delle stelle di neutroni.

 

Scilla Degl'Innocenti, fisico

 


 

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ultimo aggiornamento marzo 2015



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