La fortuna e le attrezzature scientifiche all’avanguardia hanno permesso agli scienziati di osservare un’emissione di Gamma Ray Burst con un radiotelescopio e di rilevarne per la prima volta la polarizzazione delle onde radio, un fatto che potrà avvicinarci alla comprensione di ciò che causa le esplosioni più potenti dell’universo .

I Gamma Ray Bursts (GRB) sono le esplosioni di più potenti dell’universo, emissione di  potenti getti che percorrono lo spazio ad una velocità oltre il 99,9% della velocità della luce.

Studiare la luce proveniente dai Gamma Ray Burst mentre la rileviamo è la nostra migliore speranza di capire come questi potenti getti si formano, ma gli scienziati devono essere veloci per mettere in posizione i loro telescopi e ottenere i dati migliori. Il rilevamento di onde radio polarizzate da una emissione di GRB può offrirci nuovi indizi per capire quale sia l’orgine di questi potentissimi scoppi di energia. Oggi è possibile rilevare nuove informazioni grazie ad una nuova generazione di radiotelescopi avanzati.

La luce di questo particolare evento, noto come GRB 190114C, avvenuto circa 4,5 miliardi di anni fa, ha raggiunto il Neil Gehrels Swift Observatory della NASA il 14 gennaio 2019.

L’immediato avviso degli strumenti ha permesso al team di ricerca di dirigere il telescopio Atacama Large Millimeter / Sub-millimeter Array (ALMA) in Cile per osservare lo scoppio appena due ore dopo che Swift l’aveva scoperto. Altre Due ore dopo il team è stato in grado di osservare il GRB dal telescopio VLA (Karl Very Large Array) di Karl G. Jansky quando è diventato visibile nel New Mexico, negli Stati Uniti.

La combinazione delle misurazioni di questi osservatori ha permesso al team di ricerca di determinare la struttura dei campi magnetici all’interno del getto stesso, struttura che influisce sul modo in cui i segnali radio all’interno del getto sono polarizzati. Le teorie prevedono diverse disposizioni dei campi magnetici all’interno del getto, a seconda dell’origine dei campi, quindi catturare i dati radio ha permesso ai ricercatori di testare queste teorie con osservazioni dai telescopi per la prima volta.

Il gruppo di ricerca, costituito di scienziati dell’Università di Bath, della Northwestern University, dell’Open University of Israel, dell’Università di Harvard, la California State University di Sacramento, del Max Planck Institute di Garching e il Liverpool John Moores University hanno scoperto che solo lo 0,8% del getto di luce era polarizzato, il che significa che il campo magnetico del getto è risultato ordinato solo su zone relativamente piccole, ciascuna inferiore a circa l’1% del diametro del getto. Patch più grandi avrebbero prodotto una luce più polarizzata.

Queste misurazioni suggeriscono che nei getti GRB, i campi magnetici possono giocare un ruolo strutturale meno significativo di quanto si pensasse in precedenza.

Questo ci aiuta a restringere le possibili spiegazioni su quali siano le cause e le potenze di queste straordinarie esplosioni. Lo studio è pubblicato su Astrophysical Journal Letters.

Il primo autore, il dott. Tanmoy Laskar, del gruppo di Astrofisica dell’università di Bath, ha dichiarato: “Vogliamo capire perché alcune stelle producono questi getti straordinari quando muoiono e il meccanismo con cui questi getti sono alimentati, i flussi più veloci noti nell’universo, muovendosi a velocità prossime a quelle della luce e splendendo con l’incredibile luminosità di oltre un miliardo di soli combinati.

“È stato un caso fortuito che l’obiettivo fosse ben piazzato in cielo per le osservazioni sia con ALMA in Cile che con il VLA nel New Mexico.Tutte le strutture hanno risposto rapidamente. A quel punto abbiamo trascorso due mesi in un meticoloso processo di analisi per assicurarci che le misurazioni effettuate fossero genuine e prive di effetti strumentali: tutto è andato a buon fine, ed è stato emozionante”.

La dottoressa Kate Alexander, che guidava le osservazioni VLA, ha dichiarato: “I dati a frequenza più bassa del VLA hanno contribuito a confermare che stavamo vedendo la luce dal jet stesso, piuttosto che dall’interazione del jet con il suo ambiente.”

Il dott. Laskar ha aggiunto: “Questa misura apre una nuova finestra sulla scienza dei GRB e, in generale, sugli studi dei getti energetici. Vorremmo capire se il basso livello di polarizzazione misurato in questo evento è caratteristico di tutti i GRB e, in tal caso, che cosa potrebbe dirci delle strutture magnetiche nei getti GRB e del ruolo dei campi magnetici nei getti energetici in tutto l’universo“.

La professoressa Carole Mundell, responsabile di Astrofisica presso l’Università di Bath, ha aggiunto: “La grande sensibilità di ALMA e la rapida risposta dei telescopi ci hanno permesso, per la prima volta, di misurare in con precisione il grado di polarizzazione delle microonde di un GRB afterglow solo due ore dopo l’individuazione  dell’esplosione e sondare i campi magnetici che, si pensa, guidino questi potenti, ultraveloci getti di energia“.

Il team di ricerca prevede di cercare altri GRB per continuare a svelare i misteri delle più grandi esplosioni nell’universo.

Lo studio “Rilevazione ALMA di uno shock inverso linearmente polarizzato in GRB 190114C” è pubblicato su Astrophysical Journal Letters, DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ab2247.

Un team internazionale guidato dall’Università di Göttingen (Germania) con la partecipazione di ricercatori dell’Istituto di Astrofisica di Canaria (IAC) ha scoperto, utilizzando lo spettrografo ad alta risoluzione CARMENES presso l’Osservatorio di Calar Alto (Almería), due nuovi pianeti come la Terra intorno a una delle stelle più vicine nel nostro quartiere galattico.

La stella di Teegarden è a soli 12,5 anni luce di distanza. È una nana rossa che si trova in direzione della costellazione dell’Ariete. La sua temperatura superficiale è di 2.700 gradi C e la sua massa è solo di un decimo di quella del sole. Pur essendo così vicina, è stata scoperta solo nel 2003 per via della sua bassa luminosità.

“Abbiamo osservato questa stella per tre anni per cercare variazioni periodiche della sua luminosità, spiega Mathias Zechmeister, ricercatore dell’Università di Göttingen, il primo autore del documento: le osservazioni hanno dimostrato che vi orbitano intorno due pianeti, entrambi sono simili ai pianeti nella parte interna del Sistema Solare: sono leggermente più grandi della Terra e si trovano nella ‘zona abitabile‘ dove l’acqua può esistere come allo stato liquido. “È possibile che i due pianeti siano parte di un sistema più ampio“, afferma Stefan Dreizler, un altro ricercatore dell’Università di Göttingen e coautore dell’articolo.

Le campagne fotometriche su questa stella sono state realizzate con strumenti come il Muscat2 del Telescopio Carlos Sánchez presso l’Osservatorio del Teide (Tenerife) e con la rete di telescopi dell’Osservatorio Las Cumbres, tra gli altri. “Questi studi dimostrano che i segnali dei due pianeti non possono essere dovuti all’attività della stella, anche se non siamo stati in grado di rilevare i transiti dei due nuovi pianeti“, afferma Victor Sánchez Béjar, ricercatore della IAC e altro autore dell’articolo che è stato pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics .

Affinché l’individuazione con il metodo del transito sia fattibile, i pianeti devono passare attraverso la faccia del disco stellare e bloccare per un certo tempo parte della luce della stella, il che significa che deve trovarsi su una linea diretta con il Sole e la Terra. Bisogna anche che i pianeti orbitino intorno alla stella (il loro “anno”) con tempi ragionevoli per l’osservazione. Questo fortunato allineamento si verifica solo per una piccola frazione di sistemi planetari.

Cacciatori di pianeti

Il tipo di stella a cui appartiene la stella di Teegarden è il più piccolo per il quale i ricercatori possono misurare le masse dei loro pianeti con la tecnologia attuale. “Questa scoperta è un grande successo per il progetto CARMENES, che è stato ideato per cercare pianeti attorno a stelle di bassa massa“, afferma Ignasi Ribas, ricercatore presso l’Institut d “Estudis Espacials (IEEC) della Catalogna e coautore del articolo.

Dal 2016, scienziati tedeschi e spagnoli hanno cercato i pianeti attorno alle stelle vicine usando CARMENES, che si trova sul telescopio da 3,5 metri dell’Osservatorio di Calar Alto (Almería). Questi nuovi pianeti sono il 10 e l’11 scoperti dal progetto.

Il nuovo cratere da impatto individuato ad aprile dal Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) è diverso da qualsiasi cosa gli astronomi abbiano visto prima.

Notevole sia per le dimensioni che per le onde d’impatto, il segno nero e blu spicca come un pollice dolente sulla superficie rossa e polverosa del pianeta.

La spettacolare scena a colori migliorati mostrata di seguito è stata catturata utilizzando la fotocamera della NASA HIRISE, ad alta risoluzione, in orbita a 255 chilometri.

(NASA / JPL / University of Arizona)

Ogni anno Marte viene bombardato da oltre 200 tra asteroidi e comete, e mentre alcuni di questi lasciano simili macchie scure o altre caratteristiche notevoli, la scienziata planetaria dell’Università dell’Arizona Veronica Bray ha dichiarato a Space.com che questo nuovo cratere è uno dei più impressionanti che abbia visto.

Nei tredici anni in cui l’MRO ha osservato Marte, si sono verificati pochi pochi eventi confrontabili con questo. Il frammento di roccia spaziale responsabile dell’impatto sembra essere largo circa 1,5 metri, ma il cratere prodotto è molto più grande, largo da 15 a 16 metri.

Nella densa atmosfera terrestre una roccia così piccola si sarebbe consumata bruciando prima di impattare il suolo. Su Marte, rocce di questo tipo, a volte si frantumano entrando in atmosfera, creando delle vere e proprie catene di crateri, come una mitragliatrice che picchia sulla superficie del pianeta.

In questo caso, tuttavia, la roccia doveva essere più solida del solito, perché non è esplosa all’ingresso in atmosfera ed è riuscita ad impattare la superficie marziana in un punto della regione Valles Marineris, nei pressi dell’equatore marziano.

“Ciò che distingue questo è il materiale più scuro esposto sotto la polvere rossastra“, spiega l’annuncio sul sito di HiRISE.

In effetti, l’onda d’impatto si vede chiaramente. Questa è la zona scura nel mezzo dell’immagine, dove la polvere è stata spinta da parte per rivelare la superficie rocciosa sottostante.

La natura esatta della geografia in questa regione è ancora incerta, ma Bray sostiene che la superficie sottostante è probabilmente basale. E il blu nell’immagine, aggiunge, è probabilmente un po’ di ghiaccio precedentemente coperto dalla polvere marziana.