La particella Amaterasu, uno degli enigmi più affascinanti dell’astrofisica moderna, potrebbe finalmente avere una spiegazione. Un gruppo di ricercatori guidato dalla Penn State ha pubblicato su Physical Review Letters uno studio che ribalta parecchie convinzioni: alcuni dei raggi cosmici più energetici mai osservati potrebbero non essere semplici protoni, ma nuclei atomici ultrapesanti, più pesanti del ferro. E questa ipotesi, per quanto possa sembrare controintuitiva, spiegherebbe molte cose che finora non tornavano.

La particella Amaterasu fu rilevata nel 2021 dal Telescope Array nello Utah e battezzata così in onore della dea del sole nella mitologia giapponese. La sua energia stimata, circa 240 exa elettronvolt, la colloca tra gli eventi cosmici più estremi mai registrati, nella stessa categoria rarissima della celebre particella “Oh My God” del 1991. Per dare un’idea delle proporzioni: parliamo di un singolo granello di materia cosmica che trasporta più o meno l’energia cinetica di una pallina da tennis lanciata a tutta velocità. Qualcosa di francamente assurdo, eppure reale.

Il problema, però, era un altro. La direzione di arrivo della particella Amaterasu puntava verso un vuoto cosmico, una regione dello spazio dove non esiste nessuna sorgente nota abbastanza potente da generare raggi cosmici di quella portata. Come se una pallottola arrivasse da una stanza vuota. Per oltre 60 anni, del resto, l’origine e i meccanismi di accelerazione dei raggi cosmici ad altissima energia sono rimasti tra i misteri più ostinati della fisica.

Nuclei ultrapesanti: la chiave che mancava

Qui entra in gioco la nuova ricerca. Kohta Murase, professore di fisica e astrofisica alla Penn State e coordinatore del team, ha spiegato che i nuclei ultrapesanti perdono energia molto più lentamente rispetto ai protoni o ai nuclei di massa intermedia mentre attraversano lo spazio intergalattico. Questo significa che possono percorrere distanze cosmiche enormi conservando livelli di energia estremi, e quindi raggiungere la Terra ancora carichi di quella potenza spaventosa.

Il team ha condotto simulazioni al computer molto dettagliate, modellando il comportamento di particelle di diverse dimensioni durante il viaggio attraverso lo spazio profondo. I risultati sono eloquenti: a energie comparabili con quella della particella Amaterasu, i nuclei più pesanti del ferro sopravvivono al tragitto molto meglio di qualunque altra particella più leggera.

Attenzione, però: nessuno sta dicendo che tutti i raggi cosmici ad altissima energia siano nuclei ultrapesanti. La sfumatura è importante. Se anche solo alcuni degli eventi più energetici fossero riconducibili a questo tipo di particelle, cambierebbe radicalmente il modo in cui vengono cercate le loro sorgenti.

Esplosioni cosmiche e osservatori del futuro

Ma da dove arriverebbero, concretamente, questi nuclei ultrapesanti? Le sorgenti più promettenti, secondo lo studio, sono le morti di stelle massive che collassano in buchi neri o in stelle di neutroni fortemente magnetizzate, oltre alle fusioni di sistemi binari di stelle di neutroni, già note come potenti emettitori di onde gravitazionali. Questi fenomeni violentissimi possono anche alimentare lampi di raggi gamma tra le esplosioni più energetiche dell’universo.

C’è un dettaglio ulteriore che rende la teoria ancora più interessante: la presenza di nuclei ultrapesanti potrebbe spiegare una differenza osservata nello spettro dei raggi cosmici tra emisfero nord e sud del cielo. Se questa componente pesante fosse davvero significativa alle energie più alte, i dati futuri dovrebbero mostrare una composizione più pesante del ferro.

Gli osservatori di nuova generazione, come il progetto AugerPrime in Argentina e il proposto Global Cosmic Ray Observatory, potrebbero mettere alla prova queste previsioni. Il lavoro teorico sulle esplosioni cosmiche che coinvolgono buchi neri e stelle di neutroni magnetizzate potrebbe a sua volta aiutare a capire dove nascono davvero i raggi cosmici più potenti dell’universo. La ricerca, condotta con collaboratori dell’Istituto Yukawa di fisica teorica in Giappone e della Virginia Tech, apre insomma un filone che nei prossimi anni potrebbe riscrivere parecchi capitoli dell’astrofisica delle alte energie.

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I segnali radio cosmici ripetitivi sono tra i fenomeni più enigmatici dell’astronomia moderna, e per anni hanno fatto impazzire la comunità scientifica. Adesso, grazie a una scoperta pubblicata su Nature Astronomy, un team internazionale guidato dall’Università di Sydney sembra aver trovato la risposta. Il colpevole? Un sistema stellare binario in cui una nana bianca sta letteralmente divorando la sua compagna, una nana rossa, generando potenti emissioni radio e raggi X con una regolarità impressionante: ogni 1,4 ore.

La scoperta è stata possibile grazie al radiotelescopio ASKAP del CSIRO, l’agenzia scientifica nazionale australiana. Il sistema, catalogato come ASKAP J1745−5051, è composto da due stelle che orbitano l’una attorno all’altra in poco più di un’ora. La nana bianca, un residuo stellare densissimo grande più o meno quanto la Terra ma con una massa paragonabile a quella del Sole, risucchia gas dalla compagna. Quel materiale si surriscalda, emette raggi X, e nel frattempo l’interazione tra i campi magnetici delle due stelle produce raffiche radio concentrate e periodiche. Una specie di orologio cosmico, insomma.

Perché questa scoperta cambia le carte in tavola

Quando i transienti radio a lungo periodo furono scoperti per la prima volta, molti astronomi pensarono che potessero essere stelle di neutroni a rotazione lentissima, una sorta di pulsar anomale. Il problema è che, secondo i modelli teorici, stelle di neutroni così lente non dovrebbero essere in grado di produrre segnali del genere. Era un vicolo cieco.

La nuova ricerca sposta completamente il punto di vista. Almeno alcuni di questi segnali radio ripetitivi sembrano provenire da sistemi binari con nane bianche in fase di accrescimento. Kovi Rose, dottorando all’Università di Sydney e autore principale dello studio, ha spiegato che per la prima volta è stato possibile collegare uno di questi enigmatici segnali a una “variabile cataclismica”, ovvero una nana bianca che accumula materia dalla stella vicina.

Un dettaglio affascinante: le emissioni radio e quelle in raggi X non raggiungono il picco nello stesso momento. Questo significa che vengono prodotte in regioni diverse del sistema. Le onde radio, in particolare, sembrano originarsi nella zona dove i campi magnetici delle due stelle si scontrano e interagiscono con il flusso di materia carica diretto verso la nana bianca. Il risultato sono raffiche di radiazione estremamente focalizzate che si propagano nello spazio.

Una Stele di Rosetta tra le stelle

Il team di ricerca considera ASKAP J1745−5051 una sorta di Stele di Rosetta cosmica, un oggetto di riferimento che potrebbe aiutare a decifrare altri transienti radio misteriosi sparsi per la Via Lattea. Ad oggi ne sono stati individuati circa una dozzina, e le loro origini restavano poco chiare. Questo sistema è solo il secondo transiente radio a lungo periodo che produce anche raggi X regolari, ma è il primo in cui gli scienziati hanno confermato con certezza la causa del comportamento periodico.

Le implicazioni vanno oltre la semplice classificazione di segnali. Sistemi come questo funzionano come laboratori naturali, dove è possibile studiare il comportamento della materia in campi magnetici intensi e sotto forze gravitazionali estreme, condizioni impossibili da replicare sulla Terra.

Il gruppo di ricerca ha già in programma osservazioni future combinando dati radio, ottici e in raggi X. Ogni nuova scoperta aggiunge un tassello a un puzzle che sta lentamente prendendo forma, e che potrebbe riscrivere parte di quello che si credeva di sapere su questa classe di eventi cosmici. I segnali radio cosmici ripetitivi, a quanto pare, avevano solo bisogno della chiave giusta per essere compresi.

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Le simulazioni al supercomputer più avanzate mai realizzate potrebbero aver finalmente risolto uno dei grandi enigmi dell’astrofisica: come nascono i campi magnetici cosmici su larga scala a partire dal caos turbolento dello spazio. Un team guidato da scienziati della University of Wisconsin-Madison ha pubblicato su Nature i risultati di un lavoro computazionale colossale, capace di riscrivere parecchie pagine di quello che sappiamo su stelle, buchi neri e tempeste solari.

Il punto di partenza è semplice da capire, anche se la soluzione non lo è affatto. I campi magnetici sono ovunque nell’universo: nei pianeti, nelle stelle, nelle galassie intere. Influenzano le tempeste solari, il movimento delle particelle ad alta energia, persino la formazione delle galassie. Il problema è che, su piccola scala, questi campi sono disordinati e turbolenti, mentre su grande scala appaiono sorprendentemente organizzati. Per decenni nessuno è riuscito a spiegare come il disordine cosmico potesse generare strutture così ordinate. Le simulazioni al supercomputer condotte dal team hanno utilizzato 137 miliardi di punti griglia nello spazio tridimensionale, producendo 0,25 petabyte di dati e consumando quasi 100 milioni di ore di calcolo sul supercomputer Anvil della Purdue University. Circa 90 simulazioni in totale, un’impresa computazionale senza precedenti.

Il ruolo dei gradienti di velocità nella formazione dei campi magnetici

La chiave della scoperta sta in un concetto che, nella vita quotidiana, si può immaginare così: un ciclista che sbatte contro un marciapiede subisce un brusco gradiente di velocità, perché la bici si ferma ma il corpo continua a muoversi in avanti. Effetti simili si verificano all’interno del Sole, durante le fusioni di stelle di neutroni e in molti altri contesti cosmici. Il team ha inserito nelle simulazioni un gradiente di velocità costantemente rinnovato, e il risultato è stato sorprendente: dal caos iniziale emergevano col tempo strutture magnetiche ampie e ordinate. Quando lo stesso esperimento veniva ripetuto senza mantenere quel gradiente, le strutture organizzate semplicemente non comparivano. Il sistema restava caotico. Come ha sottolineato Bindesh Tripathi, primo autore dello studio e attualmente ricercatore alla Columbia University, la turbolenza è nota per essere un agente distruttivo, eppure in presenza di quel gradiente riesce a costruire qualcosa di ordinato.

Implicazioni per buchi neri, stelle di neutroni e meteo spaziale

Per quasi 70 anni gli scienziati hanno studiato le cosiddette dinamo magnetiche, cioè i processi che generano campi magnetici, ottenendo quasi sempre risultati frustranti: i campi generati restavano piccoli e disordinati, in netto contrasto con le osservazioni astronomiche reali. Paul Terry, professore di fisica alla UW-Madison e coautore senior dello studio, ha definito questo lavoro come una potenziale risoluzione di un problema annoso. E anche se la teoria non può essere testata direttamente in ambienti cosmici lontani, esperimenti di laboratorio condotti nel 2012 al Wisconsin Plasma Physics Laboratory sembrano supportare i nuovi risultati. All’epoca si osservarono comportamenti dei campi magnetici che nessun modello riusciva a spiegare. Il modello sviluppato da Tripathi e colleghi si allinea molto meglio con quei dati sperimentali. Le ricadute pratiche delle simulazioni al supercomputer sono potenzialmente enormi: dalla comprensione della dinamica magnetica nelle fusioni di stelle di neutroni e nella formazione dei buchi neri, fino alla capacità di prevedere le espulsioni di gas dal Sole verso la Terra, un tema che riguarda direttamente la sicurezza delle infrastrutture tecnologiche terrestri. La ricerca, finanziata dalla National Science Foundation e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, segna un passo avanti che potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo il magnetismo cosmico. E tutto è partito, in fondo, da una simulazione e dalla curiosità di capire come il caos possa generare ordine.

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Da oltre cento anni i raggi cosmici rappresentano uno dei rompicapo più ostinati della fisica. Particelle dotate di energie mostruose, capaci di attraversare l’intero universo, eppure ancora avvolte da domande fondamentali: da dove arrivano esattamente? Che cosa le accelera fino a velocità così estreme? Ora, grazie al telescopio spaziale DAMPE, un team internazionale di ricercatori ha scovato un pattern universale che potrebbe finalmente cambiare le carte in tavola. Lo studio, pubblicato su Nature nel maggio 2026, descrive una sorta di impronta comune che accomuna tutti i nuclei cosmici primari, dai protoni leggeri fino ai pesanti nuclei di ferro. E la cosa affascinante è che nessuno se lo aspettava con questa chiarezza.

I raggi cosmici sono le particelle più energetiche mai osservate in natura. Trasportano quantità di energia enormemente superiori a quelle prodotte dai più potenti acceleratori terrestri. Gli scienziati ritengono che nascano da eventi violentissimi: esplosioni di supernova, getti sparati da buchi neri, pulsar in rotazione frenetica. Il telescopio DAMPE, lanciato nel dicembre 2015, è stato progettato proprio per indagare la natura di queste particelle e cercare eventuali connessioni con la materia oscura. Al progetto ha contribuito in modo significativo il gruppo di astrofisica dell’Università di Ginevra.

Un comportamento identico per tutte le particelle

Analizzando i dati raccolti da DAMPE con una precisione senza precedenti, i ricercatori hanno scoperto qualcosa di notevole. Per ogni tipo di nucleo studiato, il numero di particelle inizia a calare in modo molto più rapido una volta superata una certa soglia energetica. Questo fenomeno si chiama spectral softening, letteralmente un “ammorbidimento” dello spettro. In pratica, oltre una rigidità di circa 15 teraelettronvolt, la caduta diventa improvvisamente più ripida. La rigidità misura quanto il percorso di una particella resiste alla deviazione causata dai campi magnetici.

Il punto davvero sorprendente è che questa soglia è la stessa per tutti i tipi di nuclei. Protoni, elio, carbonio, ossigeno, ferro: tutti mostrano lo stesso identico comportamento. Come ha spiegato Andrii Tykhonov, professore associato all’Università di Ginevra e coautore dello studio, i raggi cosmici vengono classificati anche in base alla loro energia, da pochi miliardi di elettronvolt fino a oltre mille miliardi. Ma il fatto che il “punto di svolta” sia universale cambia profondamente la comprensione dei meccanismi in gioco.

Questi risultati supportano con forza le teorie secondo cui l’accelerazione e la propagazione dei raggi cosmici nello spazio sono governate dalla rigidità. Contemporaneamente, i dati escludono con un livello di confidenza del 99,999% le spiegazioni alternative basate sull’energia per nucleone.

Il ruolo dell’intelligenza artificiale e dei rivelatori avanzati

Il gruppo di Ginevra ha avuto un ruolo centrale nella scoperta. I ricercatori hanno sviluppato metodi sofisticati basati sull’intelligenza artificiale per ricostruire gli eventi rilevati dal telescopio, contribuendo anche alle misurazioni dei flussi di protoni ed elio e all’analisi dei dati sui nuclei di carbonio. Inoltre, il team ha guidato lo sviluppo del Silicon Tungsten Tracker, uno dei rivelatori chiave di DAMPE, fondamentale per tracciare con precisione i percorsi delle particelle e determinarne la carica elettrica.

Quello che emerge da questo studio è un passo avanti significativo. Le nuove osservazioni restringono i margini dei modelli esistenti sull’accelerazione delle particelle nelle sorgenti astrofisiche e migliorano la comprensione di come i raggi cosmici si muovono attraverso lo spazio interstellare. Dopo un secolo di tentativi, sembra che la chiave per decifrare questi messaggeri cosmici fosse nascosta in una regola tanto semplice quanto universale. E adesso che qualcuno l’ha finalmente trovata, la partita si fa molto più interessante.

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I cristalli di zircone trovati nelle sabbie di antiche spiagge potrebbero riscrivere la storia profonda dei paesaggi terrestri. È la scoperta arrivata dai laboratori della Curtin University, in Australia, dove un gruppo di scienziati ha messo a punto un metodo davvero ingegnoso per leggere il passato geologico del pianeta. L’idea di fondo è quasi poetica nella sua semplicità: ogni minuscolo cristallo di zircone, resistentissimo e praticamente indistruttibile, funziona come una sorta di orologio cosmico naturale. E la chiave per farlo “parlare” è un gas nobile, il kripton, intrappolato al suo interno.

Ma come funziona, in pratica? Quando i raggi cosmici colpiscono la superficie terrestre, interagiscono con i minerali esposti, e all’interno dei cristalli di zircone si formano tracce misurabili di kripton. Più a lungo un cristallo resta vicino alla superficie, più kripton accumula. Misurando quella quantità, i ricercatori riescono a stabilire per quanto tempo i sedimenti sono rimasti esposti prima di venire sepolti. È un po’ come contare le rughe di un volto per indovinarne l’età, solo che qui si parla di milioni di anni e di processi geologici su scala continentale.

Cosa racconta il kripton sulla storia della Terra

Il bello di questa tecnica è che non si limita a dare una datazione. Apre una finestra su come i paesaggi terrestri si sono erosi, spostati e stabilizzati nel corso di ere geologiche intere. Fino a oggi, ricostruire questi processi su tempi così lunghi era complicato, perché mancavano strumenti abbastanza precisi e resistenti. I cristalli di zircone, però, sono perfetti per il compito: sopravvivono a condizioni estreme, vengono trasportati da fiumi e correnti fino alle spiagge, e conservano intatta la loro “memoria cosmica” per tempi lunghissimi.

Il gruppo della Curtin University ha dimostrato che analizzando il kripton intrappolato nello zircone è possibile tracciare la storia erosiva di intere regioni, capire quando un’area era stabile e quando invece subiva trasformazioni rapide. Questo tipo di informazione è prezioso non solo per la geologia pura, ma anche per comprendere meglio i cambiamenti climatici del passato e i cicli tettonici che hanno modellato i continenti.

Perché questa scoperta conta davvero

C’è un aspetto che rende questa ricerca particolarmente affascinante. I cristalli di zircone sono ovunque, nelle sabbie di mezzo mondo. Significa che il metodo potrebbe essere applicato a scale geografiche enormi, offrendo una mappa temporale dei paesaggi terrestri mai avuta prima. Non serve andare a cercare campioni rari o difficili da ottenere: basta raccogliere sabbia da una spiaggia antica e leggere quello che il kripton ha da raccontare.

È il tipo di scoperta che cambia le regole del gioco senza fare troppo rumore. Niente esplosioni, niente tecnologie fantascientifiche. Solo minerali microscopici, un gas nobile e tanta pazienza scientifica. Eppure il risultato è qualcosa che potrebbe ridefinire il modo in cui la comunità geologica ricostruisce la storia del pianeta, un granello di sabbia alla volta.

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Quando si pensa allo spazio profondo, la mente va subito a galassie, stelle, nebulose. Eppure le regioni più interessanti dell’universo potrebbero essere proprio quelle dove apparentemente non c’è nulla. I vuoti cosmici occupano enormi porzioni del cosmo e, nonostante il nome, non sono affatto privi di contenuto. Anzi, è proprio lì dentro che si gioca una partita fondamentale per il destino di tutto ciò che esiste.

Partiamo da un esercizio mentale. Si prenda una di queste gigantesche regioni e si tolga tutto: materia ordinaria, neutrini, materia oscura, raggi cosmici, radiazione. Quello che resta sembra essere il nulla assoluto. E invece no. Resta il vuoto quantistico, che è tutt’altro che “vuoto” nel senso comune del termine. La fisica quantistica insegna che lo spazio è permeato da campi quantistici, strutture fondamentali che esistono ovunque, in ogni centimetro cubo dell’universo, fin dal Big Bang. Le particelle che conosciamo, dagli elettroni ai quark, non sono oggetti indipendenti: sono piuttosto increspature, vibrazioni di questi campi. Anche rimuovendo ogni singola particella, i campi resterebbero lì, silenziosi ma presenti.

Ed è qui che la faccenda si fa davvero affascinante. Questi campi contengono energia. Per il principio di indeterminazione di Heisenberg, il vuoto non può mai essere completamente privo di energia. Questa energia residua, per quanto piccola, è reale e misurabile. Ed è esattamente quello che i fisici chiamano energia del vuoto, o più comunemente energia oscura.

Dove l’energia oscura diventa protagonista

Nella vita di tutti i giorni, l’energia oscura è del tutto irrilevante. Sulla Terra la materia è così densa che il suo effetto non si nota minimamente. Se sparisse da un momento all’altro, una palla lanciata in aria seguirebbe la stessa identica traiettoria. Il pranzo nel microonde si scalderebbe esattamente allo stesso modo. Nessuno se ne accorgerebbe.

Lo stesso vale per buona parte del cosmo. Galassie, ammassi di galassie, filamenti e pareti della rete cosmica sono tutti ambienti dove la materia domina e l’energia oscura è praticamente ininfluente. Ma nei vuoti cosmici la situazione si ribalta completamente.

I vuoti cosmici sono regioni enormi, sostanzialmente svuotate di materia. E in assenza di materia, l’energia del vuoto diventa la forza dominante. Chi potesse trovarsi al centro di uno di questi vuoti sarebbe letteralmente immerso nell’energia oscura. È proprio lì, non nelle galassie o negli ammassi stellari, che avviene l’espansione accelerata dell’universo. Quella spinta misteriosa che allontana tutto da tutto non agisce nelle regioni dense: lavora nel silenzio apparente dei vuoti.

L’universo si sta lentamente smontando

E c’è di più. I vuoti cosmici non sono spazi statici. Stanno crescendo. L’energia oscura spinge lo spazio verso l’esterno, e i vuoti si espandono premendo contro la rete cosmica circostante. Nel corso di miliardi di anni, questo processo sta gradualmente separando le strutture su larga scala dell’universo. La splendida ragnatela di galassie, filamenti e ammassi che gli astronomi osservano oggi non durerà per sempre. Nell’arco dei prossimi cinque, dieci, venti miliardi di anni, la rete cosmica si dissolverà lentamente, stiracchiata dall’espansione inarrestabile dei vuoti.

Ecco perché dire che i vuoti cosmici sono “vuoti” è profondamente fuorviante. Sono privi di materia, certo, ed è così che gli astronomi li identificano e li misurano. Ma proprio quella mancanza di materia li rende i luoghi dove l’energia oscura regna incontrastata. Sono pieni di qualcosa di sottile, invisibile, eppure capace di influenzare il destino dell’intero universo.

Ovunque ci si possa trovare nel cosmo, che sia in una galassia affollata di stelle o nel cuore del vuoto più profondo e desolato, lo spaziotempo non è mai davvero deserto. I campi quantistici sono sempre lì, con la loro energia silenziosa. E nei vuoti cosmici, quella energia sta facendo qualcosa di straordinario: sta lentamente, inesorabilmente, smontando l’universo pezzo dopo pezzo.

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Là fuori, ben oltre l’orbita di Nettuno, galleggiano nel vuoto oggetti antichissimi che sembrano enormi pupazzi di neve cosmici fatti di ghiaccio e roccia. Sembra una cosa bizzarra, e in effetti lo è. Ma una nuova simulazione della Michigan State University ha finalmente chiarito come queste forme si generino in modo del tutto naturale, senza bisogno di invocare eventi rari o condizioni estreme. Il merito? La semplice, silenziosa forza di gravità.

Per capire il contesto, bisogna fare un passo indietro. Tra Marte e Giove c’è la famosa fascia degli asteroidi, ma molto più lontano si estende la Fascia di Kuiper, una regione remota popolata da resti congelati risalenti alla nascita del sistema solare. Questi oggetti primitivi, chiamati planetesimi, sono i mattoni avanzati dalla formazione dei pianeti. Circa il 10 per cento di loro ha una forma piuttosto curiosa: due lobi arrotondati uniti insieme, come un pupazzo di neve cosmico. Tecnicamente vengono definiti binari a contatto, e per anni nessuno aveva una spiegazione convincente su come potessero formarsi senza che una collisione violenta li distruggesse prima ancora di prendere forma.

Jackson Barnes, dottorando alla Michigan State University, ha sviluppato la prima simulazione al computer capace di riprodurre naturalmente queste strutture bilobate attraverso il collasso gravitazionale. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. E il punto chiave è proprio questo: se il 10 per cento dei planetesimi ha questa forma, il processo che li genera non può essere qualcosa di eccezionale. Deve essere qualcosa di ordinario. Come ha spiegato il professor Seth Jacobson, coautore dello studio, il collasso gravitazionale si incastra perfettamente con le osservazioni.

Da nuvole di polvere a pupazzi di neve: come succede

Il meccanismo è sorprendentemente elegante. Nelle prime fasi del sistema solare, nuvole rotanti di polvere e piccoli frammenti venivano attratte dalla gravità, un po’ come fiocchi di neve che si aggregano per formare una palla. Man mano che queste nuvole collassavano, potevano dividersi in due corpi distinti che iniziavano a orbitare l’uno attorno all’altro. Nella simulazione di Barnes, la coppia spiralizza lentamente verso l’interno. Niente schianti catastrofici: i due corpi entrano delicatamente in contatto e si fondono, conservando le loro forme arrotondate. Ecco il pupazzo di neve cosmico.

I binari a contatto hanno guadagnato enorme visibilità quando la sonda New Horizons della NASA ha fotografato da vicino l’oggetto 2014 MU69, noto informalmente come Ultima Thule, nel gennaio 2019. Quelle immagini hanno spinto gli scienziati a osservare più attentamente altri oggetti della Fascia di Kuiper, confermando che circa uno su dieci condivide questa struttura bilobata.

Perché sopravvivono per miliardi di anni

Una volta formati, questi pupazzi di neve cosmici possono restare intatti per miliardi di anni. Il motivo è quasi banale nella sua semplicità: nella Fascia di Kuiper le collisioni sono estremamente rare. Non c’è praticamente nulla che possa spezzarli. Molti di questi oggetti binari mostrano pochissimi crateri, segno di una vita tranquilla e indisturbata ai confini del sistema solare.

Sebbene alcuni ricercatori avessero già ipotizzato il ruolo del collasso gravitazionale nella formazione dei binari a contatto, i modelli precedenti non disponevano della fisica dettagliata necessaria per verificare l’idea in modo rigoroso. Il lavoro di Barnes è il primo a includere tutti i processi necessari per ricrearli con successo nella simulazione. Come ha detto lo stesso Barnes, la cosa davvero entusiasmante è poter finalmente testare questa ipotesi in modo legittimo.

Il team sta ora lavorando a una simulazione migliorata, capace di rappresentare meglio il comportamento delle nuvole in fase di collasso. E Barnes ritiene che il modello potrebbe anche aiutare a studiare sistemi più complessi, con tre o più corpi connessi. Con le future missioni della NASA pronte a esplorare regioni sempre più remote, è molto probabile che altri mondi a forma di pupazzo di neve vengano scoperti. La Fascia di Kuiper, a quanto pare, ha ancora parecchie sorprese in serbo.

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