Pulsar

I pulsar sono cosa tanto recente che l’ultima edizione della Enciclopedia Britannica, notoriamente aggiornata, ancora non ne parla. Ultimi arrivati nella gerarchia di oggetti improbabili che costituiscono lo zoo fantastico del cielo, supermercato e mostra magna di chimere materiali che l’occhio non vede ma la lastra registra, il radiotelescopio ascolta e lo spettroscopio analizza, i pulsar da soli tre anni esistono per noi, eppure in questo periodo breve hanno acquistato consistenza ben più solida di quella che finora si è potuta attribuire ad altre anomalie celesti, più a lungo studiate e osservate, quali i quasar, i raggi cosmici, le galassie di Seyfert. Difatti i pulsar sono così solidi che si possono per ora considerare i più consistenti tra tutti i corpi visibili, essendo la loro densità media di quasi un miliardo di tonnellate per centimetro cubico; il che vuol dire in altre parole che una goccia di questa materia peserebbe quanto l’intera popolazione mondiale.

Più densi ancora sarebbero i corpi – per definizione invisibili e impercettibili – detti “buchi neri” e predetti dalla teoria generale della relatività: oggetti così compatti che nemmeno la luce può sfuggire alla loro forza di gravitazione. Quello di diventare un buco nero è il destino di ogni stella la cui massa ecceda anche di poco la massa del sole; una volta consumato il combustibile nucleare che le ha permesso di emettere energia per miliardi di anni, la stella continua a contrarsi fino a diventare una palla di pochi chilometri di diametro e di una densità di parecchie decine di miliardi di tonnellate per centimetro cubico.

Il nome di buco nero risponde al fatto che non solo qualunque oggetto materiale, ma anche ogni raggio di luce che si trovasse a passare nei dintorni sprofonderebbe in questa specie di pozzo gravitazionale o polipo dello spazio; appunto per questo riesce del tutto inconcepibile immaginare un metodo qualsiasi per accertarne la effettiva esistenza. Fa piacere tuttavia sapere che gli spazi ospitano paraggi più pericolosi persino della terra, e che non sono fatti da una lugubre mandria ripetitiva e statica di stelle sparpagliate come palline e di nebulose assorte come ragni.

Tutt’altro che statici sono i cieli: la scoperta del quasar, delle radio-galassie e di altri fenomeni stravaganti è venuta a distruggere l’antiquata opinione secondo la quale le galassie sono soggette a un’evoluzione così lenta che per noi osservatori terrestri quei corpi o insiemi di corpi possono ben dirsi immutabili. Gli astronomi ora parlano di “universo violento”, laddove prima si parlava di musica delle sfere; e il sociologo frivolo farebbe presto a rilevare una correlazione tra i due punti di vista diversi e la diversa visione del mondo corrispondente.

Più interessante pare comunque rilevare che, secondo la teoria cosmologica, poiché la luce impiega qualche miliardo di anni ad arrivare dalle zone più remote del cielo, più lontani sono gli oggetti che vediamo, più giovani essi sono, così come adesso li vediamo; quindi, se per una supposizione del tutto irrealizzabile, potessimo scorgere quel che si trova nei confini stessi dell’universo, riusciremmo a vedere nientemeno che gli attimi iniziali del cosmo, nel punto stesso suo originale; così che gli estremi limiti del creato ancora una volta coinciderebbero col suo centro, e dico ancora una volta non solo perché ciò si poteva già dedurre dai presupposti della curvatura dello spazio intuita da Einstein, ma perché la stessa idea concepirono millenni fa uomini sparsi dalla Cina all’Anatolia. Non è poi tanto difficile concepirla, se come Pascal non si ha paura dell’infinito.

Quando la stella è di dimensioni più ridotte, di massa pari a quella del sole o minore, nel contrarsi, invece di diventare un buco nero diventa una stella neutronica, larga all’incirca come il vulcano spento dei Castelli. L’esistenza di tali stelle fu predetta quarant’anni fa, teoricamente; ora si crede che esistano veramente, che siano cioè quegli oggetti scoperti nel 1968 dai ricercatori di Cambridge, emittenti onde radio a impulsi regolari, e perciò subito soprannominati “pulsar”.

La sola spiegazione ammissibile di quella regolarità di periodo – che varia nei singoli casi dai quattro secondi al decimo di secondo – è che essa sia dovuta alla rotazione del corpo, il che d’altronde implica che il corpo dev’essere molto piccolo per poter rotare a quella velocità senza disintegrarsi immediatamente. Questa considerazione portò alla identificazione tra pulsar e stella neutronica. Agli inizi del ‘69 si ebbe la prima immagine ottica di una stella del genere, pulsante trenta volte al secondo, nel centro quasi della nebulosa del Granchio (Crab Nebula).

La nebulosa in questione appare particolarmente interessante perché è quel che oggi resta dello scoppio di una supernova osservata e accuratamente registrata dagli astronomi cinesi nel 1054; già nel 1930 era stato suggerito che l’esplosione di una supernova potesse essere dovuta all’energia liberata da una stella che si contrae in brevissimo tempo fino a diventare un corpo neutronico stabile. La nebulosa del Granchio è relativamente vicina – seimila anni-luce soltanto – eppure il suo spettro presenta una certa affinità, sia pure superficiale, con quello dei quasar, enormemente più lontani – otto, nove miliardi di anni-luce – il che ha fatto pensare a alcuni che un quasar possa essere costituito da un insieme di resti di supernove simili, ciascuna col suo pulsar.

Si calcola che nella nostra galassia soltanto, sui cento miliardi di stelle che la compongono, almeno un centinaio di milioni abbia già subìto il collasso gravitazionale; molte di queste stelle contratte sono diventate dei pulsar. La temperatura centrale di una stella neutronica si aggira sui cento milioni di gradi; ciò nondimeno le condizioni fisiche di questo nucleo somigliano maggiormente a quelle dell’elio liquido raffreddato quasi fino allo zero assoluto. La forza di gravità sulla superficie di un pulsar è così forte (cento miliardi di volte quella terrestre) che la stella si conserva perfettamente sferica: una montagna neutronica non potrebbe sorpassare i cinque centimetri, e anche questa minima sporgenza si appiattirebbe subito; per salire sopra una protuberanza di un centimetro soltanto di altezza, un uomo dovrebbe impiegare l’energia totale di cento vite umane, dalla nascita alla morte. I terremoti si riducono lassù a spostamenti di un decimillesimo di centimetro, eppure quel poco basta a modificare il periodo di rotazione della stella. La caduta di una ciliegia sulla sua superficie provocherebbe un’esplo­sione pari a quella che distrusse Hiroshima.

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