05 Ott 2018 Il Primo Lampo Gamma Orfano
La ricerca di sorgenti radio variabili in cielo ha portato alla scoperta di qualcosa di unico: il primo lampo di raggi gamma “orfano”, il fantasma dell’esplosione di una stella colossale che ha generato un lampo gamma non osservabile da Terra perché puntato in un’altra direzione. Lo studio è in via di pubblicazione su Astrophysical Journal Letters.
Solitamente gli astronomi osservano oggetti visibili in cielo notte dopo notte, o che si illuminano improvvisamente, come le supernove, ma Casey Law, analizzando vaste quantità di dati, è andato a caccia di oggetti brillanti scomparsi dalle osservazioni dopo un lungo periodo di tempo. Grazie a questa ricerca è stato individuato un “fantasma” cosmico: una sorgente di emissione radio estremamente brillante apparsa negli anni ’90 per poi affievolirsi nel corso dei successivi 25 anni.
Basandosi sulla luminosità estrema della sorgente radio e sul tipo di galassia in cui è apparsa, Law ha dedotto che si trattasse del bagliore residuo dell’esplosione di una stella massiccia, che avrebbe prodotto un lampo gamma di lunga durata mai rilevato dalla Terra. I lampi di raggi gamma (Gamma-ray bursts, GRB), derivanti da eventi estremi, sono tra i flash luminosi più intensi dell’Universo, perché la loro energia esplosiva è collimata in un fascio ristretto, come quello di un faro. “Riteniamo di essere i primi ad aver individuato evidenze di un lampo gamma che non ha potuto essere rilevato con un telescopio per raggi gamma”, spiega Law, dell’University of California, Berkeley. “Sono noti come lampi gamma orfani e ci si aspetta di individuarne molti di più in futuro, grazie alle nuove osservazioni radio in corso”.
Osserviamo raramente lampi gamma perché la loro sorgente, un getto relativistico di materiale che emerge da un evento esplosivo o da fusioni di oggetti compatti, deve essere puntata direttamente verso la Terra. Ad esempio, si calcola che il telescopio Fermi della NASA sia in grado di rilevare solo una su 100 di queste esplosioni energetiche. Il fatto che questi eventi siano seguiti da bagliori radio della durata di decenni può offrire agli astronomi un modo per scoprirli comunque, sebbene finora non ne siano mai stati individuati.
Scoprire un numero maggiore di lampi gamma potrebbe contribuire a risolvere molte questioni ancora poco comprese: la natura di queste esplosioni e dei fantasmi cosmici che si lasciano alle spalle. Secondo Law un’esplosione di questo genere, sia essa preceduta dalla fusione di due stelle o dalla morte di una singola stella massiccia, produce una stella di neutroni in rapida rotazione e altamente magnetizzata, chiamata magnetar. La materia circostante l’oggetto emette intense onde radio che gradualmente svaniscono; nel contempo la magnetar rallenta ed emette occasionalmente lampi radio veloci, un altro misterioso evento transiente nel cosmo.
La sorgente radio oggetto dello studio, FIRST J141918.9+394036, ormai troppo debole per apparire nelle normali survey ma ancora rilevabile da grandi radiotelescopi, è apparsa come macchia brillante in osservazioni radio condotte all’inizio degli anni ’90 dal Very Large Array in New Mexico. La sua luminosità era pari a quella delle sorgenti radio più brillanti del cosmo: quasar e nuclei galattici attivi alimentati da materia in caduta in massicci buchi neri. Il team ha scoperto altri dieci set di osservazioni radio di quell’area di cielo, nella Costellazione di Boöte, che hanno consentito di documentare l’apparizione, l’affievolimento e la sparizione della sorgente nel corso degli anni.
Le prime emissioni radio raggiunsero la Terra nel 1992 o 1993, anche se la prima rilevazione è avvenuta attorno alla luminosità di picco della sorgente nel 1994. Poi la sorgente si è affievolita in un periodo di 23 anni, diventando invisibile nella Very Large Array Sky Survey del 2017. Il misterioso oggetto si trova all’interno di una galassia nana localizzata a 284 milioni di anni luce di distanza dalla Terra, ancora attiva nel formare stelle. Secondo lo studio le emissioni radio della galassia nana erano in realtà il bagliore residuo, durato 25 anni, dell’esplosione di una stella titanica, forse oltre 40 volte più massiccia del Sole, che ha prodotto un lampo gamma di lunga durata rimasto inosservato.
[ Barbara Bubbi ]
Nell’immagine rappresentazione artistica di un lampo di raggi gamma. Getti di particelle in movimento veloce vengono lanciati attraverso un guscio sferico di materiale espulso dall’esplosione iniziale
Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
https://eurekalert.org/pub_releases/2018-10/uoc–goi100418.php
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