Hubble Fa Luce su una Sorgente di Onde Gravitazionali

17 Ott 2017 Hubble Fa Luce su una Sorgente di Onde Gravitazionali

Il telescopio Hubble, come molti altri telescopi nel mondo, ha osservato per la prima volta una sorgente di onde gravitazionali, dovuta alla fusione di due stelle di neutroni nel corso dello storico evento GW170817. Dalla fusione è derivata una kilonova, un oggetto previsto dalla teoria, che ha espulso elementi pesanti come oro e platino nello spazio. L’evento fornisce la prova più convincente che i lampi gamma corti siano dovuti alle fusioni di stelle di neutroni. La straordinarietà della scoperta è dovuta al fatto che si tratta del primo esempio di astronomia multi-messaggero, una nuova realtà astronomica che trae informazioni essenziali sia da onde gravitazionali che da radiazione elettromagnetica, due modi diversi di indagare la natura che si integrano per la prima volta in un felice connubio. In altre parole, abbiamo acquisito occhi e orecchie per indagare al meglio gli eventi estremi che si verificano nell’Universo.

Il 17 Agosto 2017 la collaborazione LIGO-Virgo ha allertato la comunità astronomica sulla rilevazione di un evento di onde gravitazionali chiamato GW170817. Circa due secondi più tardi il telescopio INTEGRAL dell’ESA e il telescopio Fermi della NASA hanno osservato un lampo gamma corto nella stessa direzione.

In seguito un insieme straordinario di telescopi ha iniziato la caccia per localizzare la sorgente dell’evento, individuata poi nella galassia lenticolare NGC 4993, a circa 130 milioni di anni luce di distanza. Un punto luminoso brillava laddove nulla era visibile prima, e questo ha fatto sì che iniziasse una delle più vaste campagne osservative internazionali di sempre, che ha coinvolto una settantina di telescopi, tra cui Hubble. Una delle più grandi vittorie di questo grande risultato è la straordinaria collaborazione internazionale che ha consentito di conseguirlo.

Nel corso delle due settimane successive alla rilevazione delle onde gravitazionali vari team di scienziati hanno utilizzato Hubble per osservare la galassia ed è stata ottenuta la prima prova osservativa di una kilonova, la controparte visibile della fusione di due oggetti estremamente densi, due stelle di neutroni. La distanza rende questo l’evento di onde gravitazionali più vicino mai rilevato e una delle sorgenti di lampi gamma più vicine mai osservate.

Hubble ha ripreso immagini della galassia in luce visibile e infrarossa, individuando un nuovo oggetto brillante, più luminoso di una nova e più debole di una supernova. Le immagini hanno mostrato che l’oggetto si è affievolito considerevolmente nel corso dei sei giorni successivi alla prima osservazione. È stato inoltre scoperto che la velocità del materiale espulso dalla kilonova era un quinto di quella della luce. Ricollegare kilonova e lampi gamma corti a fusioni di stelle di neutroni era stato finora piuttosto difficile, ma la moltitudine di osservazioni dettagliate che sono seguite all’evento GW170817 ha permesso finalmente di verificare queste connessioni. Le analisi dei dati raccolti da Hubble hanno permesso inoltre di individuare segnali della formazione di alcuni degli elementi più pesanti presenti in natura. Sembra che le condizioni durante la fusione di due stelle di neutroni siano quelle idonee per l’origine di elementi come oro e platino.

Le implicazioni di queste osservazioni sono immense. Come spiega Nial Tanvir, professore all’University of Leicester, “questa scoperta ha aperto un nuovo approccio alla ricerca astronomica, in cui possiamo combinare informazioni sia da radiazione elettromagnetica che da onde gravitazionali. Chiamiamo questa nuova realtà ‘astronomia multi-messaggero’, ma finora era stato solo un sogno!”.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.spacetelescope.org/news/heic1717/

Nell’immagine di Hubble della galassia NGC 4993 è ben visibile la kilonova che si è affievolita nel corso di sei giorni
Credit: NASA and ESA. Acknowledgment: A.J. Levan (U. Warwick), N.R. Tanvir (U. Leicester), and A. Fruchter and O. Fox (STScI)

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