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Kilonova ed onde gravitazionali

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Offline DOOOOD

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Kilonova ed onde gravitazionali
« il: Ven 20/10/2017, 11:41 »

Non ho trovato nel forum una discussione sulla recente scoperta fatta dagli interferometri Virgo e Ligo, quindi ne apro una per porvi una considerazione sull'argomento.

Recentemente è stata rilevata un Onda Gravitazionale di particolare lunghezza che ricordava il modello teorico della fusione di due Stelle di Neutroni o Kilonova come è stato battezzato questo evento (mentre finora le precedenti rilevazioni riguardavano sempre la fusione di due buchi neri)

L'eccitante novità è che mentre la fusione di due buchi neri genera un buco nero più massiccio e nessuna radiazione elettromagnetica è prevista essere rilasciata nell'evento, la fusione di due stelle di neutroni produce lampi gamma e rilascia anche radiazione luminosa, con al termine una stella di neutroni più densa oppure un buco nero a seconda delle masse coinvolte.

Quasi contemporaneamente Fermi, nello spazio, ha rilevato il Lampo Gamma presumibilmente associato alla fusione delle due stelle di neutroni ed è immediatamente partita una campagna di osservazione dell'area di cielo dove la triangolazione dei due Ligo e Virgo e l'ulteriore riduzione dell'area individuata da Fermi come sorgente del lampo gamma indicavano dovesse esserci in atto l'evento previsto.

Dalla teoria della relatività generale sappiamo che le onde gravitazionali viaggiano alla velocità della luce, ed anche questa teoria sembra comprovata dalle rilevazioni del lampo gamma e dall'indagine seguente sul luminoso.

Quello che non mi è chiaro è perchè, una volta effettivamente rilevata nella porzione di cielo individuata dai telescopi una sorgente luminosa, con uno spettro MAI precedentemente analizzato (quello appunto di questa KILONOVA), ovvero uno spettro con una curva spostata in particolare verso i lantanidi e gli elementi metallici pesanti (di qui tutto il parlare della formazione dell'oro nell'evento) non ci si sia posti una domanda..

perchè non abbiamo mai rilevato una Kilonova con le consuete indagini dei telescopi che facciamo da decine di anni? la fusione di Stelle di Neutroni ha prodotto un evento con magnitudine facilmente apprezzabile anche da telescopi non eccessivamente potenti su un ampio spettro di lunghezze d'onda. E' vero che si tratta di una sorgente la cui luminosità decresce nel giro di pochi giorni, ma dovrebbe comunque già essere stata osservata...e vista la peculiarità del suo spettro, segnalata.

Dipende dalla rarità dell'evento? (non ho idea di quanto raro sia che due stelle di neutroni si fondano, ma non penso moltissimo visto quanto siano comuni i sistemi stellari binari o plurimi ) Dipende dalla modalità di osservazione che generalmente si adotta poco adatta a rilevare eventi rapidamente decrescenti nella luminosità? o altro che mi sfugge ...

qualche dritta?

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Offline sinucep

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #1 il: Ven 20/10/2017, 15:16 »
Anche a me pareva strano tutto ciò sulle prime ma poi mi sono chiesto: chi mi dice che non sia stata mai rivelata una sorgente con tale spettro?

Ed infatti su wikipedia parlano della prima rilevazione di una kilonova nel 2013 da parte di HST (https://en.wikipedia.org/wiki/Kilonova?wprov=sfla1).

Poi mettici pure che dalla rilevazione delle perime onde gravitazionali tutti hanno rizzato le orecchie..
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Online IK1ODO

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #2 il: Ven 20/10/2017, 17:41 »
Forse perchè per vederle devono essere relativamente vicine a noi, dato che la luminosità è ben inferiore a quella di una supernova.
Se andate a vedere i dati, il GRB associato è anche relativamente debole, non tanto sopra il fondo.
Però di GRB brevi se ne vedono tanti... c'è comunque qualcosa di strano. Devo provare a chiedere a qualche guru.
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Offline Mike65

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #3 il: Ven 20/10/2017, 18:49 »
Perché vengono creati metalli pesanti? Tutti gli elementi chimici non sono già stati trasformati in neutroni?

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #4 il: Ven 20/10/2017, 19:01 »
Perchè le energie in gioco durante l'urto (onda d'urto in un materiale incomprimibile come la stella di neutroni stessa) sono così alte che si verifica il processo p - https://it.wikipedia.org/wiki/Processo_p
In altre parole, la materia neutronica è disgregata dai raggi gamma, e i neutroni in eccesso decadono, portando alla fine a nuclei stabili con Z elevato. Una roba da guardare da un pò di anni luce, per evitare le radiazioni.
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Offline sinucep

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #5 il: Ven 20/10/2017, 19:15 »
Aggiungo anche la mia risposta che ormai l'ho scritta.

Una stella di neutroni non è fatta solo di neutroni. La materia alla loro superficie è composta da nuclei ordinari ionizzati immersi in un mare di elettroni liberi. Cominciando a scendere, si incontrano nuclei con quantità sempre più elevate di neutroni.
In ogni caso, per esempio tramite il decadimento β-, un neutrone può decadere in una coppia protone-elettrone più un antineutrino elettronico. E questo senza contare le cose strane che possono succedere quando due stelle di neutroni si scontrano.
« Ultima modifica: Ven 20/10/2017, 22:49 da sinucep »
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Offline Mike65

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #6 il: Ven 20/10/2017, 23:28 »
Grazie!

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Offline DOOOOD

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Re:Kilonova ed onde gravitazionali
« Risposta #7 il: Sab 21/10/2017, 09:05 »
grazie sinucep, la rilevazione del 2013 mi era sfuggita, mi cercherò qualcosa!

@IK10D0: i lampi gamma sono abbastanza comuni, è vero, ma generalmente si pensa originino soprattutto da collassi gravitazionali verso buchi neri ad accrescere la loro massa. Stelle o Stelle di neutroni che la cui materia viene super compressa. Questo significa che da solo un lampo gamma non è molto indicativo di una coalescenza tra stelle di neutroni e quindi di una kilonova..associandolo alla rilevazione degli interferometri, invece, cambia tutto
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