I telescopi spaziali dell’ESA hanno osservato il lampo di raggi gamma più luminoso mai visto nella nostra galassia.
Lo scorso 9 i raggi X di un lampo gamma veloce senza precedenti hanno illuminato 20 nubi di polvere all’interno della nostra galassia, la Via Lattea, consentendo di determinare le distanze e le proprietà della polvere in modo più accurato che mai. Ciò che lo ha provocato resta però un mistero: i detriti della stella esplosa che ha prodotto il lampo di raggi gamma sembrano essere scomparsi senza lasciare traccia. La sorgente dell’evento GRB 221009A (il numero di catalogazione del lampo gamma) sembrava trovarsi nella nostra Via Lattea, non lontano dal centro galattico. Tuttavia, ulteriori dati dai telescopi Swift e Fermi hanno presto suggerito che si trovasse molto più lontano.
Le osservazioni del Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale hanno quindi individuato l’esplosione in una galassia molto più distante che si trovava dietro la nostra.
Un evento estremamente luminoso
Essendo molto più lontano, circa due miliardi di anni luce invece di diverse decine di migliaia, ha indicato che il GRB (gamma ray burst) doveva essere eccezionalmente luminoso. La differenza infatti si è rivelata pari tra una lampadina del soggiorno e i riflettori di uno stadio sportivo.
Statisticamente, si prevede che un lampo gamma luminoso come GRB 221009A si verifichi solo una volta ogni migliaia di anni, e potrebbe essere il lampo di raggi gamma più luminoso dall’inizio della civiltà umana. Gli astronomi lo hanno quindi ribattezzato BARCA, ovvero il più luminoso di tutti i tempi.
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I calcoli mostrano che per i pochi secondi che è durata, l’esplosione si è depositata intorno a un gigawatt di potenza nell’atmosfera superiore della Terra. Questo è l’equivalente della produzione di energia di una centrale elettrica terrestre. Sono stati emessi così tanti raggi gamma e raggi X da eccitare la ionosfera della Terra e anche un certo numero di altri veicoli spaziali dell’ESA, XMM-Newton, Solar Orbiter, BepiColombo, Gaia e SOHO, hanno rilevato il GRB e i suoi effetti sulla nostra galassia.
L’evento è stato così brillante che ancora oggi la radiazione residua, nota come “afterglow”, è ancora visibile e rimarrà tale ancora per molto tempo.
L’analisi dei dati
La grande quantità di dati provenienti da strumenti completamente diversi sarà ora riunita per capire come è avvenuta l’esplosione originale e come la radiazione ha interagito con altra materia nel suo viaggio attraverso lo spazio.
Un’area che ha già prodotto risultati scientifici è il modo in cui i raggi X hanno illuminato le nuvole di polvere nella nostra galassia. La radiazione ha viaggiato attraverso lo spazio intergalattico per circa due miliardi di anni prima di entrare nella Via Lattea. Ha poi incontrato la prima nuvola di polvere circa 60.000 anni fa e l’ultima circa 1000 anni fa.
Ogni volta che i raggi X incontrano una nube di polvere, ne disperde una parte, creando anelli concentrici che sembrano espandersi verso l’esterno. L’XMM-Newton dell’ESA ha osservato questi anelli per diversi giorni dopo il GRB. Le nuvole più vicine hanno prodotto gli anelli più grandi semplicemente perché appaiono più grandi in prospettiva. La prima che ha colpito sembra trovarsi proprio ai margini della nostra galassia, lontano da dove di solito si osservano le nubi di polvere galattica.
Un team italiano ha analizzato e dedotto le proprietà dei granelli di polvere nelle nuvole perché i raggi X sono dispersi in base alle dimensioni, alla forma e alla composizione della polvere. Nel corso degli anni, gli astronomi hanno infatti proposto una serie di proprietà diverse per i granelli di polvere e così i ricercatori sono stati in grado di testarli rispetto ai dati a raggi X.
È stato così scoperto che un modello riproduceva gli anelli in modo quasi perfetto. In questo modello, i granelli di polvere erano composti principalmente da grafite, una forma cristallina di carbonio. Grazie a questo risultato è stata ricostruita l’emissione di raggi X dal GRB stesso perché quel particolare segnale non era stato osservato direttamente da nessuno strumento.
Ma rimane un mistero sull’oggetto che è esploso per creare il GRB. Gli astronomi hanno utilizzato i telescopi spaziali James Webb e Hubble per osservare le conseguenze dell’esplosione e non hanno trovato nulla. Potrebbe essere che la stella fosse così massiccia che, dopo l’esplosione iniziale, abbia immediatamente formato un buco nero che ha inghiottito il materiale che avrebbe tradizionalmente reso visibile la nube gassosa come residuo di supernova. C’è molto lavoro ancora da fare mentre gli astronomi continuano a cercare i resti della stella che è esplosa. Un primo passo sarà cercare tracce di elementi pesanti come l’oro, che si pensa siano prodotti in esplosioni così massicce.
Riferimenti: ESA
