La materia iperdensa

Le nane bianche sono costituite in parte da materia solida molto densa. Questa materia è chiamata "superdensa" mentre il termine "iperdensa" e riservato ad astri con densità della materia estremamente superiore. Infatti nelle nane bianche si arriva con difficoltà alle migliaia di chilogrammi per centimetro cubo, mentre in un pulsar si tratta di centinaia di milioni di tonnellate per centimetro cubo! Ricordiamo che questo è il valore della densità e non del peso, che dipende dall'accelerazione di gravita. Quindi sulla superficie della Terra un centimetro cubo peserebbe cento milioni di tonnellate, ma sulla superficie di un pulsar, dove l'accelerazione di gravita e enormemente superiore, ogni centimetro cubo peserebbe milioni di miliardi di volte di più che non cento milioni di tonnellate. La caratteristica più importante della materia che costituisce il pulsar e quella di essere costituita da neutroni posti a contatto. Come mai la materia, che proviene dall'addensamento di nuclei atomici dei più svariati tipi e che quindi contiene una grande quantità di protoni, si e potuta trasformare in materia costituita esclusivamente da neutroni? La ragione e semplice. Il neutrone libero e una particella instabile. Se si producono neutroni in laboratorio e se si lasciano liberi di vagare nello spazio, in quindici minuti meta di essi si e trasformata in protoni, emettendo un elettrone ed altre particelle e liberando energia. Se si comprimono degli elettroni contro dei protoni, rendendo disponibile la stessa quantità di energia, si può avere la reazione detta di "decadimento inverso" del neutrone, cioè l'elettrone penetra nel protone e lo trasforma in un neutrone. Questo e quanto accade nei brevissimi attimi in cui nella catastrofe stellare di supernova una parte della materia dell'astro si addensa nel nucleo. Si passa attraverso stadi di densità sempre superiore finché gli elettroni liberi fra i nuclei di diverso tipo penetrano in essi e producono una materia costituita solo da neutroni. E' un fenomeno analogo a quello per cui nella formazione lenta e progressiva di un pianeta gli atomi, dapprima gassosi, si addensano fino a formare delle strutture cristalline. Dopo che gli atomi sono a contatto, non si può avere ulteriore addensamento, perché la formazione di pianeti avviene con poca materia in un tempo molto lungo.