La nuova e promettente stima del tasso di fusione dei sistemi binari contenenti due stelle di neutroni deriva da una scoperta effettuata grazie ad un apparato di misura innovativo progettato e realizzato dagli scienziati italiani e dai loro partner internazionali e installato presso il radiotelescopio di Parkes, un paraboloide di 64 mt di diametro situato nel Nuovo Galles del Sud, in Australia. Questo nuovo apparato, e l’utilizzo di avanzati sistemi di calcolo distribuito, hanno permesso di rivelare il debole segnale radio impulsivo proveniente da un particolare tipo di stella di neutroni, detta “pulsar”, che in questo caso si trova in orbita attorno ad un’altra stella di neutroni (il nome di queste stelle deriva dal fatto che la loro materia è principalmente costituita da tale tipo di particelle nucleari –si tratta di stelle estremamente compatte, con un diametro di circa 20 km, ma con una massa simile a quella del Sole). A causa della straordinaria stabilità della frequenza di ripetizione dei deboli impulsi provenienti dalla pulsar, stabilità paragonabile a quella dei migliori orologi atomici terrestri, la pulsar si comporta come un vero e proprio orologio cosmico. Tale caratteristica ha consentito agli scienziati di misurare il tasso di deformazione dell’orbita del sistema binario, dovuto al fenomeno fisico noto come emissione di onde gravitazionali. Il primo sistema binario in cui questi effetti sono stati osservati fu la pulsar PSR B1913+16, scoperta nel 1974 dagli americani Hulse e Taylor, premiati poi con il premio Nobel per la Fisica nel 1993. Tuttavia, in quel sistema (e nei pochissimi altri scoperti in seguito) questi effetti sono meno marcati e fu necessario più di un decennio per misurarli con precisione. Nel caso della PSR J0737-3039, questo il nome attribuito alla nuova pulsar scoperta a Parkes dal gruppo italiano, i principali parametri che caratterizzano la deformazione dell’orbita sono invece stati misurati nel giro di pochi mesi, e indicano un tasso di restringimento dell’orbita mai osservato fino adesso. Questo implica che in meno di 85 milioni di anni le due stelle si fonderanno, dando luogo a una emissione esplosiva di onde gravitazionali.

Questo tipo di radiazione, detta “radiazione gravitazionale”, è stata postulata da Albert Einstein nei primi decenni del 1900, ma non è mai stata osservata in maniera diretta. Da alcuni anni è in corso in molti paesi un formidabile sforzo scientifico e tecnologico teso alla costruzione di enormi e delicatissime apparecchiature per misurare il passaggio di queste onde gravitazionali. Esse si dovrebbero manifestare come una debolissima deformazione ondosa dello spazio. Rivelare direttamente il passaggio di un onda gravitazionale costituirebbe uno dei più importanti risultati nel cammino della Scienza verso la comprensione di come è fatto e come funziona il mondo fisico. La fusione di due stelle di neutroni (che può risultare nella formazione di una stella di neutroni più “pesante” o addirittura di un “buco nero”) libera una enorme quantità di onde gravitazionali e quindi costituisce il tipo di evento cosmico più promettente proprio ai fini della rivelazione delle onde stesse da parte degli strumenti oggi disponibili.

La scoperta della pulsar PSR J0737-3039 implica che il numero di eventi di fusione di stelle di neutroni nella nostra Galassia è molto più alto (circa un ordine di grandezza) rispetto a quanto ritenuto fino adesso e indica che i rivelatori disponibili oggi sul pianeta potrebbero osservare una emissione esplosiva di onde gravitazionali ogni due-tre anni