I ricercatori hanno trovato un modo per utilizzare le onde gravitazionali prodotte dalle pulsar per studiare l’interno del Sole.
L’astronomia delle onde gravitazionali è ancora agli inizi. Sino ad oggi gli scienziati si sono concentrati sulle fonti più energetiche e distinte di onde gravitazionali, come le violente fusioni di buchi neri e stelle di neutroni. Grazie a una maggiore comprensione delle stesse, alcuni ricercatori hanno avanzato l’idea di poter studiare l’interno del Sole grazie alle onde gravitazionali prodotte dalle pulsar. Infatti, sebbene le onde gravitazionali abbiano molte somiglianze con le onde luminose, una netta differenza è che la maggior parte degli oggetti è trasparente a esse. La luce può essere assorbita, diffusa e bloccata dalla materia, ma le onde gravitazionali transitano attraverso la materia. Possono essere rallentate dalla massa di un oggetto, ma non completamente bloccate.
Ciò significa che le onde gravitazionali potrebbero essere utilizzate come strumento per scrutare all’interno dei corpi astronomici, in modo simile al modo in cui i raggi X o la risonanza magnetica ci permettono di vedere all’interno del corpo di un essere umano.
Uno sguardo attraverso il Sole
Il Sole è così incredibilmente caldo e denso che la luce non può penetrarlo. Anche la luce prodotta nel nucleo del Sole impiega più di 100.000 anni per raggiungere la superficie e sfuggire nello spazio. Attualmente le nostre uniche informazioni sull’interno del Sole provengono dall’eliosismologia che studia le vibrazioni della superficie del Sole causate dalle onde sonore provenienti dall’interno.
In un nuovo studio, un team ha esaminato come le onde gravitazionali prodotte dalle stelle di neutroni in rapida rotazione, dette anche pulsar, potrebbero essere utilizzate per studiare il Sole.
Sebbene un oggetto rotante perfettamente liscio non crei onde gravitazionali, gli oggetti rotanti asimmetrici possono farlo. Le stelle di neutroni possono presentare deformazioni o innalzamenti montuosi causati dal calore interno o dai campi magnetici. Se una tale stella di neutroni ruota rapidamente, produce un flusso continuo di onde gravitazionali. Queste onde gravitazionali sono ancora troppo deboli per essere osservate dagli attuali interferometri, ma la prossima generazione di osservatori gravitazionali dovrebbe essere in grado di rilevarle.
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Poiché le stelle di neutroni sono abbastanza comuni nella galassia, alcune di esse sono posizionate in modo tale che il Sole passa davanti a loro rispetto al nostro punto di osservazione. Delle oltre 3.000 pulsar conosciute, circa 500 di esse sono buone candidate come sorgenti di onde gravitazionali. Di queste si sa che tre passano dietro il Sole e il team ha utilizzato i profili di queste pulsar come punto di partenza.
Il Sole è trasparente alle onde gravitazionali e l’unico effetto che ha su di esse è attraverso la sua massa gravitazionale. Quando le onde passano attraverso il Sole vengono leggermente rallentate. Tale misura dipende dalla massa del Sole e dalla sua distribuzione e la ricerca ha scoperto che con misurazioni adeguate, le osservazioni delle onde gravitazionali potrebbero misurare il profilo di densità del Sole con una precisione molto elevata.
Le tre pulsar conosciute sono probabilmente solo una piccola frazione delle sorgenti di onde gravitazionali che passano dietro il Sole. La maggior parte delle stelle di neutroni ha un orientamento di rotazione che non dirige i lampi radio nella nostra direzione, ma potrebbero comunque essere utilizzate come sonde gravitazionali. Ci sono probabilmente centinaia di stelle di neutroni in rapida rotazione che passano dietro il Sole nel corso di un anno. Quindi, poiché siamo in grado di osservare le loro onde gravitazionali, dovrebbero darci una visuale eccellente dell’interno della nostra stella.
Riferimenti: Universe Today, ArXiv
