È UNO FRA I PIÙ LUMINOSI ED ENERGETICI SHORT GRB MAI REGISTRATI

Breve e potentissimo, un lampo gamma per Alma

Osservato per la prima volta alle lunghezze d’onda millimetriche, grazie alla sensibilità delle antenne di Alma, il bagliore di un lampo gamma corto, prodotto verosimilmente dalla fusione di una stella di neutroni con un’altra stella. Il team che ha condotto lo studio ha confermato che Grb 211106A – questo il suo nome – è uno fra i più brevi ed energetici gamma ray burst mai osservati

     05/08/2022

Rappresentazione artistica del fenomeno che ha generato Grb 211106A. Credit: Alma (Eso/Naoj/Nrao), M. Weiss (Nrao/Aui/Nsf)

I lampi di raggi gamma (Grb, dall’inglese gamma-ray bursts) sono lampi altamente energetici che possono durare da meno di un secondo fino a vari minuti. Oggi sappiamo che questi lampi avvengono in galassie lontanissime dalla Terra, verso i confini dell’universo osservabile, e possono rilasciare in pochissimo tempo una quantità di energia superiore a quella che il Sole emetterà durante l’intera durata della sua vita.

Tipicamente i Grb si dividono in due grandi famiglie: quelli lunghi, la cui emissione ha una durata superiore ai 2 secondi, e quelli brevi, che invece si assestano su periodi inferiori. In particolare quest’ultimi, che gli scienziati ritengono tra i responsabili della creazione di alcuni fra gli elementi più pesanti dell’universo, come platino e oro, sono il risultato della catastrofica fusione di sistemi stellari binari contenenti stelle di neutroni. Fusioni legate all’emissione di onde gravitazionali: queste, sottraendo energia al sistema binario, fanno sì che le stelle si avvicinino sempre più fino – appunto – ad arrivare a fondersi l’una con l’altra. L’esplosione che ne scaturisce produce una coppia di getti altamente energetici che si muovono a velocità prossime a quelle della luce. Quando uno di questi getti è rivolto verso la Terra, ecco che osserviamo un impulso di radiazione gamma di breve durata.

Alcune delle 66 antenne del radiotelescopio Alma. Crediti: Eso/B. Tafreshi

A causa della loro rapidità, osservare direttamente questo tipo di lampi non è facile. Per questa ragione gli astronomi vanno a caccia di una luce residua, un bagliore prodotto dall’interazione dei getti con il gas circostante, sia per capire da quale galassia proviene l’esplosione che per raccogliere maggiori informazioni sull’esplosione stessa. Tuttavia, a oggi sono stati rivelati, alle lunghezze d’onda radio, solo una mezza dozzina di Grb di breve durata, e fino ad ora nessuno nella banda millimetrica, poiché, prima di Alma, i telescopi che osservavano il cielo a queste lunghezze d’onda non erano abbastanza sensibili.

Grb 211106A – così si chiama il lampo gamma protagonista di uno studio in uscita su ApJ Letters – appartiene proprio alla classe di Grb rapidi. Questo lampo è stato osservato per la prima volta nella banda X il 6 novembre 2021, tramite il telescopio spaziale Swift della Nasa, ma la fusione che l’ha generato è molto più antica; risale, infatti, a quando l’universo aveva solo il 40 per cento della sua età attuale. Grazie a successive analisi condotte su osservazioni diverse lunghezze d’onda, è stato possibile ottenere altri dati per comprendere appieno le caratteristiche di Grb 211106A. In particolare, le osservazioni condotte con Alma, nella parte millimetrica dello spettro elettromagnetico, sono state fondamentali per scoprire dettagli importanti sull’origine dell’esplosione.

Sequenza animata dell’osservazione condotta con Alma. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), T. Laskar (Utah), S. Dagnello (Nrao/Aui/Nsf)

«Le osservazioni di Hubble hanno rivelato un campo di galassie immutabile. L’impareggiabile sensibilità di Alma», dice il primo autore dello studio, Tanmoy Laskar dell’Università dello Utah, «ci ha poi permesso di individuare con maggiore precisione la posizione del Grb in quel campo, rivelando un’altra galassia più debole e lontana. Ciò significa che questo lampo di raggi gamma di breve durata è ancora più potente di quanto pensassimo, rendendolo uno fra i più luminosi ed energetici mai registrati».

Grazie ai dati raccolti da questo lampo gamma gli astronomi potranno ottenere nuove informazioni per comprendere al meglio i segreti dei Grb. Ma il lavoro continua. Infatti, nuove osservazioni condotte a tutte le lunghezze d’onda, sia su nuovi Grb che su Grb 211106A, potrebbero svelare ulteriori e inaspettate sorprese. Inoltre, con il nuovo telescopio spaziale James Webb sarà possibile studiare le galassie ospiti, calcolarne facilmente la distanza e, in un futuro forse non troppo lontano, catturare i bagliori infrarossi dei Grb per poi analizzarne lo spettro e la composizione chimica.

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