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Lampi gamma e Supernovae: trovato un legame certo

Stabilito un rapporto causale diretto tra lampi gamma e supernovae

Lampi gamma o Gamma ray bursts (GRBs), è questo il nome con cui gli scienziati identificano gli improvvisi bagliori che illuminano l’intero Universo, liberando in pochi secondi sotto forma di raggi gamma l’energia equivalente a quella prodotta da milioni di miliardi stelle come il nostro Sole. Scoperti per la prima volta negli anni ’60, grazie ai satelliti militari americani utilizzati per rilevare la presenza di test nucleari, resta ancora da spiegare la loro origine.
Ciò che ha impedito per molti anni di identificare con certezza una soluzione univoca a questa domanda, è in buona parte riconducibile all’assenza di “osservazioni dirette” del fenomeno stesso. Infatti, gli astronomi, per formulare le loro ipotesi, hanno potuto contare solo su dati raccolti nella fase di “afterglow”, lo stadio ad energia più bassa che segue l’esplosione iniziale e può illuminare lo spazio intergalattico per giorni o settimane. Per ovviare a questa difficoltà, lo scorso anno gli scienziati della NASA hanno messo in orbita l’High Energy Transient Explorer (HETE), un satellite che ha il compito di mettere in moto nel più breve tempo possibile una rete di telescopi e di osservatori in grado di determinare l’origine dei lampi. Una caccia che secondo quanto pubblicato nella rivista Nature, sembra aver dato finalmente il risultato tanto cercato. HETE, il 29 Marzo scorso, ha identificato nella costellazione del Leone un lampo gamma particolarmente brillante, dandone subito indicazione a terra. La segnalazione non è andata perduta e dopo soli 90 minuti, osservazioni indipendenti eseguite in Australia e Giappone erano in grado di rivelare la presenza di una nuova sorgente luminosa, particolarmente brillante, nel punto esatto indicato da HETE, quello che in termini tecnici è definito un “optical afterglow”. Le analisi della stessa sorgente luminosa eseguite nelle 24 ore successive al Paranal Obsevatory, il grande osservatorio sulle Ande Cilene gestito dall’ESO, hanno consentito di fissare la distanza di GRB030329, così gli astronomi hanno identificato il lampo gamma, in poco più di due miliardi di anni luce. Le osservazione sono continuate anche nei giorni seguenti ed hanno così documentato con un dettaglio mai raggiunto prima d’ora come lo spettro luminoso tipico di un afterglow si sia trasformato giorno dopo giorno in quello di una supernova. In particolare lo spettro di supernova che è stato rivelato è quello di una classe particolarmente energetica, conosciuta come hypernova, associato secondo gli astrofisici all’esplosione di una stella gigantesca, presumibilmente con una massa 25 volte maggiore rispetto al nostro Sole. Utilizzando le caratteristiche conosciute delle hypernovae, gli astronomi sono stati in grado di risalire con un buon margine d’errore al momento in cui è avvenuta l’esplosione della stella, un istante che coincide con uno scarto massimo di un paio di giorni con il brillare nel cielo di GRB030329. Tutti elementi questi, che hanno permesso di stabilire un rapporto causale diretto tra i due eventi.
Una supernova è associata alla morte di una stella con una massa almeno otto volte quella del Sole. Quando il combustibile nucleare contenuto nel nucleo centrale della stella è completamente esaurito, il nucleo stesso implode sotto la spinta della forza gravitazionale. Un fenomeno che produce la nascita di una stella di neutroni o se la massa è sufficiente un buco nero. Il collasso gravitazionale del nucleo è un evento così istantaneo che la parte più esterna della stella rimane, per così dire, ignara di quanto avviene nel suo interno. La nascita del buco nero provoca, dopo pochi secondi, l’espulsione verso l’esterno di getti di materiali che squarciano gli strati più superficiali ancora fermi al loro posto, producendo un lampo gamma e facendo esplodere tutto ciò che rimane della stella. Sarà proprio questo materiale espulso nello Spazio che formerà l’impronta di colori fantasmagorici tipica di una supernova. Uno scenario che conferma in maniera definitiva l’ipotesi formulata per primo nel 1993 dall’astronomo Stan Woosley per spiegare l’origine dei lampi gamma e conosciuta come “collapsar model”.
Secondo il Dr. Jens Hjorth, dell’Università di Copenhagen, autore principale di uno dei tre articoli pubblicati sulla rivista Nature, l’importanza che va riconosciuta alla scoperta di GRB030329 è paragonabile a quella che il ritrovamento della stele di Rosetta ha avuto per lo studio della civiltà Egizia.

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