Gli osservatori di tutto il mondo hanno rilevato un’emissione di raggi gamma che sembra essere la più potente mai rilevata prima.

Rilevata il 9 ottobre, l’emissione è stata talmente luminosa che all’inizio gli scienziati l’avevano confusa per un evento più vicino a noi. Soprannominata inizialmente Swift J1913.1+1946, si è pensato che fosse un’emissione di raggi X proveniente da una sorgente non troppo distante. È stato solo attraverso ulteriori analisi che gli astronomi hanno scoperto la vera natura del bagliore: un “lampo di raggi gamma”, una delle esplosioni più violente dell’Universo, ora ribattezzata GRB221009A.

Anche se più lontano di quanto inizialmente pensato, il lampo era ancora uno dei più vicini mai visti a soli 2,4 miliardi di anni luce di distanza da noi. Inoltre, questo lampo di raggi gamma eccezionalmente luminoso sembra essere il più energetico mai rilevato con i suoi 18 teraelettronvolt. Sebbene questa vicinanza sia 20 volte più breve della lunghezza di un’esplosione di raggi gamma di entità media, non rappresenta assolutamente alcun pericolo per la vita sulla Terra. E’ invece un evento che potrebbe consentirci di capire qualcosa in più su queste affascinanti esplosioni.

Le emissioni di radiazione gamma

L’emissione GRB 221009A ripresa dal telescopio Fermi della NASA. Ogni fotogramma mostra raggi gamma con energie superiori a 100 milioni di elettronvolt (MeV), dove colori più luminosi indicano un segnale di raggi gamma più forte. 
In totale, rappresentano più di 10 ore di osservazioni. Il bagliore dal piano medio della nostra galassia, la Via Lattea, appare come un’ampia banda diagonale. Credit: NASA/Swift/Cruz deWilde

Un evento così vicino ma anche molto energetico significa che la luce radio, ottica, raggi X e raggi gamma che produce è estremamente luminosa e quindi facile da osservare. Possiamo quindi studiare questo GRB (gamma ray burst) con vari telescopi attorno al mondo e raccogliere set di dati completi durante la sua emissione.

La radiazione gamma è la forma di luce più energetica dell’Universo, prodotta dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici. E un lampo di raggi gamma è un evento immenso, che scarica in pochi secondi tanta energia quanta il Sole produrrebbe in 10 miliardi di anni. Queste esplosioni segnano la fine della vita di una stella massiccia, una supernova o un’ipernova. Possono anche emergere da una collisione tra due stelle di neutroni.

Quando una stella più massiccia di circa otto dei nostri Soli schiacciati insieme esaurisce il materiale per alimentare la sua fusione di idrogeno, la pressione verso l’esterno diminuisce e la stella collassa per gravità. Questo produce un’esplosione colossale (la supernova), che spinge il materiale esterno nello spazio, mentre il nucleo collassa in una stella di neutroni o in un buco nero.

Ciascuna tipologia di queste emissioni è associata a un diverso profilo di lampi di raggi gamma, che svaniscono in modi diversi.

Rappresentazione artistica di un lampo gamma veloce emesso da un buco nero. Credit: NASA/Swift/Cruz deWilde

Quando gli astronomi hanno osservato una collisione tra due stelle di neutroni nel 2017, essa ha prodotto un breve lampo di raggi gamma. Le esplosioni di lunga durata sono associate a eventi insolitamente potenti, come supernove e ipernove. Non è ancora chiaro cosa stiamo osservando con GRB 221009A, quello che sappiamo è che l’esplosione sembra essere emersa da una galassia molto polverosa e che era molto potente.

Il Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), un osservatorio Cherenkov in Cina, ha rilevato fotoni con energie fino a circa 18 teraelettronvolt (TeV). Ad oggi, sono stati rilevati solo una manciata di lampi di raggi gamma con emissione nell’intervallo TeV: se i dati LHAASO saranno verificati, GRB 221009A sarà il primo lampo di raggi gamma mai rilevato prima sopra i 10 TeV.

C’è, per ora, molta analisi da fare nei giorni successivi all’emissione. Gli scienziati stanno muovendo vari telescopi sulla posizione dell’oggetto per osservare il comportamento del bagliore residuo su quante più lunghezze d’onda possibili, informazioni cruciali per scoprire in dettaglio la causa dell’esplosione.

Riferimenti: Science Alert, NASA

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