22 Feb 2019 Getti Iperenergetici dallo Scontro di Due Stelle di Neutroni
Grazie a una rete globale di radiotelescopi un team internazionale di ricercatori ha dimostrato la presenza di uno stretto ed energetico getto relativistico, espulso in seguito alla devastante fusione di due stelle di neutroni, avvenuta nel corso del famoso evento GW170817 in una galassia a 130 milioni di anni luce dalla Terra. I risultati sono pubblicati su Science.
Il 16 Ottobre 2017 è stata annunciata l’entusiasmante scoperta della rilevazione di onde gravitazionali dalla sorgente GW170817, derivanti dalla fusione di due stelle di neutroni. Lo storico evento ha aperto la strada all’astronomia multimessaggera, una nuova realtà che trae informazioni sia da onde gravitazionali che da radiazione elettromagnetica. Le conseguenze della fusione sono state osservate da telescopi spaziali e terrestri in tutto il mondo, e in tutto lo spettro elettromagnetico. Gli scienziati hanno analizzato i cambiamenti delle emissioni di radiazione nel tempo e li hanno utilizzati come indizi per rivelare la natura del fenomeno estremo.
Duecento giorni dopo l’individuazione della fusione, osservazioni combinate di radiotelescopi in Europa, Asia, Africa, Oceania e America hanno provato l’esistenza di un getto emerso in seguito alla violenta collisione. Il team internazionale di astronomi è guidato da Giancarlo Ghirlanda dell’Istituto Nationale di Astrofisica (INAF). Dopo la collisione delle due stelle, è stata rilasciata nello spazio un’immensa quantità di materiale, che ha formato un guscio attorno all’oggetto. Persino mesi dopo la fusione, una delle questioni fondamentali era capire se l’evento avesse prodotto uno stretto getto di materiale in movimento rapidissimo.
“Ci aspettavamo che parte del materiale venisse espulso attraverso un getto collimato, ma non era chiaro se questo getto fosse in grado di perforare il guscio di materiale circostante”, spiega Ghirlanda. “Erano possibili due scenari: nel primo caso il getto non riesce a penetrare attraverso il guscio, che genera invece una bolla in espansione attorno all’oggetto derivante dalla fusione. Nel secondo caso il getto riesce a perforare il guscio e si propaga nello spazio esterno”, aggiunge Tiziana Venturi (INAF). Solo l’acquisizione di immagini radio molto sensibili con elevata risoluzione poteva permettere agli astronomi di scoprire quale scenario prediligere. Questo ha richiesto l’utilizzo di una tecnica chiamata Interferometria a Base Molto Ampia (very long baseline interferometry, VLBI), che ha permesso agli scienziati di combinare i dati di decine di radiotelescopi sparsi nel mondo.
Il risultato è stata un’immagine con una risoluzione paragonabile al risolvere una persona sulla superficie lunare. “Confrontando le immagini teoriche con quelle reali, abbiamo scoperto che soltanto un getto poteva essere sufficientemente compatto, nonchè compatibile con la dimensione osservata della sorgente”, spiega Om Sharan Salafia dell’INAF. Secondo il team il getto contiene energia paragonabile a quella prodotta da tutte le stelle della Via Lattea in un anno. “E tutta quella energia era contenuta in una dimensione inferiore a un anno luce”, commenta Zsolt Paragi, tra gli autori dello studio. Negli anni a venire verranno scoperte molte altre stelle di neutroni binarie. “I risultati ottenuti suggeriscono che oltre il 10 percento di tutte queste fusioni potrebbe rivelare la presenza di un getto in uscita”, conclude Benito Marcote, uno degli autori. Questo tipo di osservazioni ci permetteranno di penetrare nei processi che hanno luogo durante alcuni degli eventi più energetici nel cosmo.
[ Barbara ]
Nell’immagine rappresentazione artistica della fusione di due stelle di neutroni
Credit: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet
https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2019/3
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