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La curiosità del mese

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Quanto manca alla fine del mondo?

La curiosità del mese di giugno 2009 a cura di Tomaso Belloni


Fig. 1 - Le dimensioni attuali del Sole (fase di sequenza principale) e nella fase di gigante rossa. Da wikipedia
Fig. 1 - Le dimensioni attuali del Sole (fase di sequenza principale) e nella fase di gigante rossa. Da Wikipedia

Sui lunghi tempi caratteristici dell’astronomia, l’universo è variabile e tutto è in evoluzione.
La vita sul nostro pianeta è possibile grazie a una lunga serie di fattori, il più importante dei quali è senz’altro la presenza del sole al centro del sistema solare.
L’energia che ci proviene dalla nostra stella e molto costante, una pila atomica su cui possiamo contare, ma sappiamo che la vita delle stelle ha una sua durata.
Nel caso del Sole, sappiamo che si è formato circa 4-5 miliardi di anni fa e fra 4-5 miliardi di anni passerà a una nuova fase della sua vita, espandendosi come gigante rossa (Fig. 1).
È difficile pensare che la vita sulla terra possa sopravvivere all’evento.
Oltre al fatto che 4-5 miliardi di anni ci danno un margine sufficiente per non preoccuparci particolarmente, la stima è evidentemente molto rozza.
C’è una bella differenza fra 4 e 5 miliardi di anni!
Naturalmente, c’è sempre la possibilità che succeda qualcosa di catastrofico ben prima di allora.
La razza umana possiede attualmente la capacità di autodistruggersi in un tempo brevissimo e sappiamo bene che questa è sempre una possibilità (Fig. 2).

Fig. 2 - Hiroshima 6 agosto 1945
Fig. 2 - Hiroshima 6 agosto 1945.

Oppure, eventualità spesso evocata dalla stampa, un asteroide di grandi dimensioni potrebbe colpire il pianeta, con effetti disastrosi (Fig. 3).
In questo caso la speranza è che ce ne si possa accorgere abbastanza in anticipo, diciamo qualche decina d’anni prima, in modo da poter cercare di deviarlo in qualche modo.
Comunque sia, si tratta di eventi assolutamente imprevedibili al momento ed è naturale che sia così.

Fig. 3 - Asteroide - immagine artistica
Fig. 3 - Asteroide- immagine artistica.

C’è però un nuovo elemento da considerare.
Nel 2003, un team guidato da un’astronoma italiana, Marta Burgay dell’INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari ha scoperto un sistema stellare molto speciale (PSR J0737-3039).
Si tratta di due oggetti estremi, due stelle di neutroni, in orbita una intorno all’altra.
Due stelle di massa di poco superiore a quella del sole, ma la cui materia è compresa in un raggio di pochi chilometri, raggiungendo densità altissime.
Un cucchiaino da caffè di materia di una stella di neutroni pesa 100 miliardi di chilogrammi!
In questo sistema, localizzato a quasi 2000 anni luce dalla terra, queste due stelle compattissime orbitano una attorno all’altra in circa 2 ore e mezza ad una distanza media di circa due volte e mezza la separazione Terra-Luna.
La peculiarità di questa binaria è che entrambe le stelle ruotano e mostrano impulsi regolari dovuti alla loro rotazione: sono pulsar. Una ruota su se stessa 50 volte al secondo, l’altra ci mette quasi tre secondi a fare un giro intorno al suo asse (Fig. 4 e animazione).

Fig. 4 - Immagine e filmato artistici del sistema delle due pulsar PSR J0737-3039.
(Credit: Animazione INAF).
Fig. 4 - Immagine e filmato artistici del sistema delle due pulsar PSR J0737-3039. Scarica l’animazione in formato mpg (3,30 Mb). (Credit: INAF).

La loro rotazione è cosi regolare che possiamo considerarle veri e propri orologi in orbita.
Utilizzando il fatto che un orologio che viene verso di noi appare andare più veloce di quando non si allontana (effetto analogo al cambiamento del suono prcepito di un’ambulanza al suo passaggio), con due orologi posso misurare con estrema precisione le caratteristiche dell’orbita.
La teoria della Relatività Generale di Einstein prevede che in questo caso l’orbita rimpicciolisca per via dell’emissione delle "onde gravitazionali", previste ma non ancora osservate direttamente.
L’orbita di queste due pulsar in effetti si stringe di circa 7 millimetri al giorno (notare la precisione, visto che l’orbita ellittica ha una dimensione media di 800mila chilometri!), in perfetto accordo con le previsioni della teoria di Einstein.
Cosa c’entra questo con la fine del mondo?
Semplice: se l’orbita si stringe, alla fine le due stelle finiranno con lo scontrarsi.
E quando due stelle di neutroni si scontrano, il risultato è una fusione non particolarmente pacifica.
Noi siamo a meno di 2000 anni luce da loro, troppo poco per essere al sicuro.
Con la precisione che abbiamo a disposizione possiamo dire che i due orologi si scontreranno fra circa 86 milioni di anni, con un’incertezza di solo 10000 anni.
Se l’esplosione risultante sarà orientata nella nostra direzione, il suo effetto sulla terra sarà catastrofico.
86 milioni di anni è sempre molto, ma molto meno di 4 miliardi di anni.
Sempre un tempo lontano in modo rassicurante, ma inferiore e soprattutto preciso. Molto preciso.

Fig. 5 - Immagine artistica dell’evoluzione umana.
Fig. 5 - Immagine artistica dell’evoluzione umana.

Se non sarà successo altro, si spera che i nostri pro-pro-pro.... nipoti avranno trovato il modo di fare qualcosa per evitarne gli effetti.
Sempre che ci saranno: è calcolato che il tipico tempo di sopravvivenza di una tipica specie di mammiferi è di circa 2 milioni di anni e l’Homo sapiens sapiens (ovvero l’uomo moderno) è sulla terra da circa 200 mila anni (Fig. 5).

Per saperne di più sulla pulsar doppia PSR J0737-3039:

Comunicato stampa INAF del 14 luglio 2006:
L’Italia vince ancora! Assegnato a Marta Burgay, giovane ricercatrice dell’INAF, il premio internazionale "Young Scientists Prize in Astrophysics"
Comunicato stampa INAF del 16 settembre 2006:
La pulsar doppia PSR J0737-3039 regala spettacolari conferme delle teorie di Einstein
Comunicato stampa INAF del 20 maggio 2008:
La pulsar "pigra" brilla nei raggi X grazie alla compagna

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