Pioggia d’oro e onde gravitazionali. Ma l’oro, da dove viene?

25 gennaio 2018

Il Presidente affiancato dal Prof. Giorgio Sedmak e Marina Bartolucci

Ancora una serata di grandissimo interesse grazie a Giorgio Sedmak, Professore Emerito di Tecnologie Astronomiche all’Università di Trieste con una conferenza dal titolo “Pioggia d’oro e onde gravitazionali. Ma l’oro, da dove viene?”. Ora tutti con gli occhi al cielo ad aspettare la pioggia d’oro 🙂

Il giorno 17 agosto 2017 alle ore 14:41 un evento cosmico catastrofico, avvenuto nella galassia NGC4993 a 130 milioni di anni-luce dalla Terra, ha generato una emissione di onde gravitazionali correlata a un lampo di raggi gamma e a una gigantesca pioggia di oro e platino pari a 10 masse terrestri, rilevata successivamente in banda ottica, ampiamente pubblicizzata dai media nei giorni successivi.

Per la prima volta nella storia è stato possibile, grazie ai rivelatori di onde gravitazionali LIGO e VIRGO entrati in azione nel 2016, osservare sino dall’inizio un fenomeno del genere su tutte le bande di emissione con una campagna internazionale coordinata di astronomia multimessaggero effettuata da più di 70 telescopi operanti in contemporanea da terra e dallo spazio.

La sorgente delle emissioni è risultata essere la chilonova GW170817, un sistema binario di stelle di neutroni che è collassato gravitazionalmente su sé stesso. Questo evento ha identificato nelle chilonove (oggetti 1000 volte più energetici delle stelle nove, da cui il nome) l’origine dei lampi gamma, già noti ma inspiegati, e della metà in eccesso dell’oro che troviamo in natura, il doppio di quanto previsto dall’evoluzione stellare. L’oro, infatti, da dove viene?

Nella mitologia il dio Zeus si trasforma in pioggia d’oro per sedurre la bella Danae, ma neanche il re dell’Olimpo poteva generare così tutto l’oro dell’Universo. L’Universo è composto al 98% da idrogeno ed elio, nel restante 2% l’oro e gli altri metalli non esistono in origine ma vengono sintetizzati per fusione termonucleare nelle fasi finali della vita stellare. Gli elementi sintetizzati sono poi dispersi nello spazio dalle esplosioni di supernova. Questo processo di nucleosintesi genera solo la metà dell’oro presente in natura. L’origine dell’altra metà era finora ignota.

L’ osservazione dell’evento GW170817 ha finalmente spiegato l’arcano, l’oro e altri metalli pesanti quali platino e argento vengono generati non solo per nucleosintesi ma anche per fusione dei nuclei di stelle di neutroni in seguito a scontri casuali o collassi gravitazionali di sistemi binari. Nel processo di fusione questi sistemi di chilonova emettono sia onde gravitazionali che i lampi gamma rivelati dai telescopi spaziali. Questi eventi sono inoltre relativamente frequenti, come evidenziato dalle mappe del telescopio spaziale NASA Swift che dal 2004 al 2015 ha identificato oltre 1000 lampi gamma parte dei quali sicuramente associabili a chilonove.

Un fenomeno non meno affascinante della mitica pioggia d’oro di Zeus.

Giorgio Sedmak