Gli strani vortici delle stelle di neutroni

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La rotazione del superfluido superficiale determina una serie di vortici che si riuniscono in strutture triangolari e formano un reticolo all'interno del superfluido stesso

Le stelle di neutroni - resti di stelle che hanno esaurito il proprio ciclo di vita e che sono collassate ma la cui massa non è sufficiente a trasformarle in buchi neri - hanno una densità elevatissima. Nonostante ciò la teoria prevede che, almeno in superficie, la materia che le compone si comporti come un superfluido, uno stato della materia che sulla Terra è ottenibile solo a temperature prossime allo zero assoluto e nel quale un fluido, privo di viscosità, può scorrere senza attrito.

Le stelle di neutroni, peraltro, ruotano su se stesse a velocità elevatissime dando vita al fenomeno delle pulsar, il cui comportamento è legato anche a quello del superfluido delle stella, dato che in alcune condizioni la superfluidità comporta la superconduttività.

Quando una stella di neutroni ruota, il superfluido in superficie si comporta però in modo differente da come farebbe un normale liquido sulla Terra.

Nel tentativo di comprendere lo strano comportamento di questo superfluido, un gruppo di ricercatori dell'University of Washington ha scritto una complessa e lunghissima serie di equazioni per descriverlo, nelle quali le variabili sono tutte strettamente legate. Per poterle risolverle i ricercatori sono dovuti ricorrere al supercomputer JaguarPF dell'Oak Ridge National Laboratory, uno dei più potenti supercomputer del mondo, a parallelismo massivo su 255.000 processori, che ha lavorato per 70 milioni di ore di tempo macchina per compiere calcoli che a un personal avrebbero richiesto 8000 anni.

Il risultato, illustrato in un articolo pubblicato su Science, è stato piuttosto sorprendente: "Quando si raggiunge una certa velocità di rotazione si forma un vortice centrale", spiega Aurel Bulgac, primo firmatario dell'articolo. "Ma all'aumentare della velocità di rotazione si determina una serie di piccoli vortici, che poi si riuniscono in strutture triangolari che formano un reticolo all'interno del superfluido."

Grazie alla imponente simulazione, i ricercatori hanno anche scoperto che aumentando ulteriormente la velocità del fluido, questo alla fine perderebbe le proprietà di superfluido, una circostanza che non era stata finora prevista.

http://lescienze.espresso.repubblica...utroni/1348236