Quando pensi agli eventi più drammatici dell'universo, potresti pensare alle stelle che diventano supernove o ai buchi neri che si scontrano e creano increspature nello spaziotempo. Ma le esplosioni più potenti che conosciamo sono qualcosa di più specifico che capiamo a malapena: Lampi di raggi gamma. Con una durata che va dai millisecondi alle ore, queste esplosioni sono un milione di trilioni di volte più luminose del sole, il che significa che cedere più energia nei pochi secondi che normalmente durano rispetto a quelli che il sole emette durante i suoi interi 10 miliardi di anni di vita.
Si pensa che questi eventi accadano quando una stella estremamente massiccia che sta ruotando rapidamente implode e forma un nuovo buco nero. Quindi sono imparentati con le supernove, ma non tutte le supernove le producono, e i ricercatori non sono sicuri del perché.
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Ora, gli scienziati del centro di ricerca tedesco Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) hanno osservato uno di questi i lampi di raggi gamma “nel nostro cortile cosmico” e le loro osservazioni sfidano le teorie consolidate su come questi siano epici si verificano eventi.
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Nell’agosto 2019, un lampo di raggi gamma denominato GRB 190829A è stato rilevato a un miliardo di anni luce di distanza, ovvero circa 20 volte più vicino di quanto questi eventi vengano normalmente osservati. Il team DESY ha colto al volo l'opportunità di osservare un evento del genere così relativamente da vicino e ha utilizzato uno strumento chiamato Sistema stereoscopico ad alta energia (HESS) in un osservatorio in Namibia per dare uno sguardo più approfondito all’esplosione riverbero.
"Eravamo davvero seduti in prima fila quando si è verificato questo lampo di raggi gamma", spiegato coautore Andrew Taylor di DESY. “Potremmo osservare il bagliore residuo per diversi giorni e raggiungere energie di raggi gamma senza precedenti”.
Essere così vicini ha permesso alla squadra di effettuare letture molto dettagliate dell’energia emessa dalla massiccia esplosione. “Potremmo determinare lo spettro del GRB 190829A fino a un’energia di 3,3 tera-elettronvolt, ovvero circa un trilione di volte più energetico di i fotoni della luce visibile", ha spiegato la coautrice Edna Ruiz-Velasco dell'Istituto Max Planck per la fisica nucleare in Heidelberg. “Questo è ciò che c’è di così eccezionale in questo lampo di raggi gamma: è avvenuto nel nostro cortile cosmico dove i raggi ad altissima energia i fotoni non venivano assorbiti nelle collisioni con la luce di fondo nel loro cammino verso la Terra, come accade su distanze maggiori nel pianeta cosmo."
E i risultati sono stati sorprendenti. Le teorie attuali prevedono che da un tale evento si vedrebbero due tipi di emissioni, provenienti da due fonti separate: raggi X e raggi gamma ad alta energia. Ma osservando questo lampo, i ricercatori hanno visto sia i raggi X che i raggi gamma svanire in sincronia, suggerendo fortemente che entrambi i tipi di emissione provenissero dalla stessa fonte.
Ciò significa che le nostre attuali ipotesi su come si verificano queste enormi esplosioni potrebbero essere sbagliate. Ma i ricercatori sperano che saremo in grado di rilevare più esplosioni simili utilizzando il prossimo strumenti come il Cherenkov Telescope Array, che aiuteranno a spiegare come questi scuotono l’universo gli eventi si svolgono.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Scienza.
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