Una soluzione del cosiddetto ‘hyperon puzzle’, un paradosso scientifico che riguarda la relazione fra la massa delle stelle di neutroni e la presenza di iperoni al loro interno, è stata proposta da una ricerca che Ignazio Bombaci e Domenico Logoteta, dell’Università di Pisa, hanno svolto in collaborazione con Isaac Vidaa, della Sezione di Catania dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e che è appena stata pubblicata sull’European Physical Journal.
Le stelle di neutroni sono gli oggetti macroscopici più densi dell’universo e rappresentano degli incomparabili laboratori naturali per investigare i costituenti della materia e le loro interazioni in condizioni fisiche estreme, che non possono essere realizzate in nessun laboratorio terrestre, spiega una nota. La struttura di questi corpi celesti è assai complessa ed in parte non completamente nota. Secondo gli scienziati, nella regione più interna della stella, il cosiddetto core, oltre ai neutroni e ai protoni (detti collettivamente nucleoni), sarebbero presenti altre particelle subatomiche, fra cui gli iperoni. Ci sono infatti delle stelle di neutroni la cui massa misurata è più grande di quanto previsto, teoricamente considerata la presenza degli iperoni. Queste particelle, infatti, rendono la materia ‘più soffice’ e di conseguenza, diminuiscono la massa limite al di sopra della quale una stella di neutroni collassa in un buco nero.
Per spiegare il puzzle, i fisici dell’Ateneo pisano hanno quindi ipotizzato la presenza di una forza a tre corpi fra nucleoni e iperoni, che avrebbe un duplice effetto sulle proprietà della materia stellare: fa sì che gli iperoni si formino nel core stellare a densità più alte e inoltre, ne riduce notevolmente la concentrazione. “Questi due effetti combinati – conclude il professor Bombaci – fanno aumentare la pressione all’interno della stella, ossia fanno diventare ‘più dura’ la materia stellare, il che rende possibile ottenere stelle iperoniche, cioè stelle di neutroni contenenti iperoni, che hanno masse in accordo con i valori misurati, risolvendo in tal modo l’hyperon puzzle”.
