La gamma più brillante

La morte di una stella massiccia lontana dall’universo ha influenzato i fulmini sul nostro pianeta e potrebbe insegnarci qualcosa sulla Via Lattea

All’inizio di ottobre 2022 un’onda di radiazioni ad alta energia ha travolto la Terra a causa di un lampo di raggi gamma, uno degli eventi singolarmente catastrofici e violenti che il cosmo ha da offrire. Gli astronomi ne determinarono rapidamente la distanza e scoprirono che si trattava dell'esplosione più vicina mai vista: a soli due miliardi di anni luce dalla Terra. O, se preferisci, a 20 miliardi di trilioni di chilometri da noi, una discreta frazione delle dimensioni dell’universo osservabile.

Per gli astronomi, "vicino" significa qualcosa di diverso. Questo era così vicino, cosmicamente parlando, che è stato rilevato da una flotta di osservatori sia sulla Terra che sopra, e sta già rivelando un tesoro scientifico. Ma anche da questa immensa distanza in termini umani, è stato l’evento più luminoso mai visto nei raggi X e nei raggi gamma, abbastanza luminoso da consentire alle persone di individuarne l’emissione di luce visibile in piccoli telescopi amatoriali, ed è stato persino in grado di influenzare fisicamente il nostro pianeta. atmosfera superiore. Nonostante ciò, questo lampo di raggi gamma non rappresenta alcun pericolo per noi. In ogni caso, sono felice che mantengano le distanze.

I lampi di raggi gamma, o GRB, sono intense esplosioni di raggi gamma, la forma di luce a più alta energia, che in genere durano da una frazione di secondo a pochi minuti. I lampi di raggi gamma sono stati un enigma per gli astronomi sin dai tempi della Guerra Fredda, quando il primo fu scoperto negli anni ’60 da rilevatori orbitanti alla ricerca di armi nucleari testate sulla o sopra la Terra. Da allora ne sono stati osservati più di 1.700. Tuttavia, ci sono voluti decenni per fissarli abbastanza bene nel cielo da poterli osservare con i telescopi più convenzionali e per capire meglio cosa fossero. Anche allora era difficile, poiché ogni GRB ha delle idiosincrasie, che li rendono complicati da comprendere come gruppo.

Tuttavia, abbiamo una buona conoscenza della loro natura fondamentale. I lampi di breve durata, generalmente della durata di pochi secondi al massimo, provengono da due stelle di neutroni superdense che si scontrano ed emettono una potente energia, mentre quelli di lunga durata, che durano diversi minuti, provengono da stelle massicce che esplodono alla fine della loro vita. Il nucleo della stella collassa, formando un buco nero. Un disco vorticoso di materiale che non è stato immediatamente inghiottito dal buco nero si forma rapidamente attorno ad esso, incanalando nello spazio due raggi gemelli di intensa energia, uno rivolto verso l'alto e l'altro verso il basso, lontano dal disco. Questi si fanno strada attraverso la stella morente ed eruttano verso l'esterno mentre il resto della stella esplode come una supernova molto potente.

L’energia dei lampi di raggi gamma è quasi incomprensibile: in pochi secondi possono emettere tanta energia quanta ne emette il sole durante la sua intera vita di 12 miliardi di anni. Il loro potere deriva dalla loro concentrazione; questi raggi sottili concentrano l'energia esplosiva in una direzione molto ristretta. Se il raggio è puntato verso di voi, vedrete un lampo di raggi gamma abbastanza luminosi da essere rilevati anche a molti miliardi di anni luce di distanza. Fuori dal percorso si vede una supernova più tipica.

Nonostante la loro potenza, la maggior parte delle esplosioni si verificano a una distanza così grande da noi che la loro luce viene attenuata drasticamente e per vederle è necessario un telescopio.

Soprannominato GRB 221009A, per il primo lampo di raggi gamma osservato il 9 ottobre, il suo lampo iniziale è stato rilevato per la prima volta dai sensori del telescopio spaziale a raggi gamma Fermi in orbita, progettato specificamente per rilevare e trovare rapidamente le posizioni dei GRB. Anche per un'esplosione di lunga durata, è stata insolitamente estesa. Un'altra esplosione di raggi gamma è stata avvistata dall'Osservatorio Neil Gehrels Swift, un altro set orbitante di telescopi progettati per osservare le esplosioni. Quel secondo picco si è verificato quasi un’ora dopo, molto più tardi del solito per tali eventi, indicando quanta potenza aveva a sua disposizione questo particolare GRB.

Swift ha immediatamente inviato un avviso automatico agli astronomi di tutto il mondo, che hanno risposto puntando i propri telescopi verso l'esplosione. Il bagliore sbiadito della luce visibile, causato dai raggi che colpiscono la materia che circonda la stella morente, ne ha rivelato la distanza attraverso lo spostamento verso il rosso cosmico (un arrossamento della luce causato dall’espansione dell’universo stesso) e ha indicato che questo era il GRB più vicino mai visto.