Captata una rarissima esplosione spaziale

Lo scorso ottobre stata captata una rarissima esplosione spaziale che, statisticamente, avverrebbe addirittura ogni mille anni. Si chiama GRB 221009A e con fino a 18 teraelettronvolt di energia racchiusi nelle sue emissioni di luce, è considerato il più potente lampo di raggi gamma mai registrato. Le analisi sul fenomeno sono iniziate ad arrivare sul server di prestampa arXiv, con un trio di articoli inviati a The Astrophysical Journal Letters.

Un’esplosione fuori dal comune 

Secondo le analisi, questa eccezionale esplosione di luce sta infrangendo le regole: la curva di luce del suo bagliore residuo non aderisce perfettamente alle descrizioni teoriche di come dovrebbe andare, suggerendo che ci sia qualcosa di interessante e unico in GRB 221009A.

Ricapitolando, i lampi di raggi gamma sono le esplosioni più violente dell’Universo, che esplodono in tutta la loro furia con una potenza talmente elevata da rilasciare più energia di quanta ne farebbe il Sole in 10 miliardi di anni.

Le esplosioni di radiazione elettromagnetica sono causate da eventi cataclismici, per esempio le esplosioni di supernove o ipernove che le stelle massicce subiscono alla fine della loro vita, o le collisioni di sistemi binari che coinvolgono almeno una stella di neutroni. 

GRB 221009A è stato rilevato per la prima volta il 9 ottobre 2022 e inizialmente si pensava fosse un lampo di raggi X meno potente proveniente da una sorgente relativamente vicina. Il follow-up, tuttavia, ha rivelato che il lampo di luce ha viaggiato da molto più lontano di quanto inizialmente pensato (2,4 miliardi di anni luce, il che lo rende ancora uno dei lampi di raggi gamma più vicini mai rilevati). Questo significa che fosse anche molto più potente rispetto a quanto ipotizzato inizialmente. 

Le osservazioni degli astronomi 

Come informa Science Alert, nei 73 giorni successivi alla scoperta iniziale, gli astronomi lo hanno con entusiasmo, seguendo l’evoluzione della sua curva di luce; la forma che l’intensità della luce crea su un grafico nel tempo. Hanno dovuto fermarsi dopo circa 70 giorni perché il bagliore si è spostato dietro il Sole.

In un documento guidato da Maia Williams della Pennsylvania State University, un team di astronomi ha scoperto che il bagliore di raggi X di GRB 221009A subito dopo l’esplosione era il più luminoso mai rilevato dall’osservatorio Swift. In una simulazione di esplosioni generate casualmente, solo una su 10.000 era potente come GRB 221009A.

Una volta presa in considerazione la distanza, la luminosità di GRB 221009A era coerente con altri lampi di raggi gamma nel catalogo Swift. Altri appaiono solo più deboli perché sono più lontani. Secondo i calcoli del team, sono le caratteristiche combinate di GRB 221009A che lo rendono davvero molto raro.

I ricercatori scrivono: “Stimiamo che i GRB energetici e vicini come GRB 221009A si verificano a un tasso di ≲1 ogni 1000 anni, rendendo questa un’opportunità davvero straordinaria che difficilmente si ripeterà nella nostra vita“. 

Perché GRB è così importante? 

Ciò che rende GRB davvero peculiare è l’evoluzione del bagliore residuo, che non si adatta alla teoria standard. I lampi di raggi gamma sono tipicamente seguiti dal bagliore di elettroni che si muovono a velocità vicine alla luce. Definita emissione di sincrotrone, è il risultato degli shock che si formano quando l’esplosione iniziale colpisce il mezzo interstellare. Si ritiene che gli stessi lampi di raggi gamma siano costituiti da energia concentrata in raggi paralleli che formano getti altamente collimati.

Studiare la conseguente emissione di sincrotrone può aiutare gli astronomi a capire la forma dell’esplosione e dei getti. Secondo Williams e il suo team, il bagliore residuo suggerisce che la struttura del getto di GRB 221009A sia più complicata del previsto oppure non strettamente collimata. Quest’ultimo scenario, dicono, avrà profonde implicazioni per il bilancio energetico dell’evento.