Secondo un comunicato stampa dell’università, i ricercatori della Northwestern University e del Weinberg College of Arts and Sciences potrebbero essersi potenzialmente imbattuti in un bagliore residuo di kilonova, il primo del suo genere mai osservato.
Cos’è una kilonova?
Una kilonova è la fusione di due stelle di neutroni che crea un’esplosione 1.000 volte più luminosa di una nova classica.
Il 17 agosto 2017, gli astronomi hanno osservato la prima fusione di stelle di neutroni, GW170817, utilizzando la luce e le onde gravitazionali. Da quando i ricercatori di tutto il mondo hanno puntato i telescopi terrestri e spaziali verso questo evento per studiarlo attraverso lo spettro elettromagnetico.
Cosa hanno osservato gli astronomi
Aprajita Hajela, una studentessa laureata presso la Northwestern University, era anche uno dei tanti astronomi che stava osservando GW170817. Utilizzando l’osservatorio a raggi X Chandra della NASA, Hajela e il suo team hanno notato che l’evento di fusione aveva creato un jet che emetteva raggi X a velocità molto vicine a quelle della luce. A partire dall’inizio del 2018, le emissioni di raggi X del jet hanno iniziato a svanire costantemente mentre rallentavano e si espandevano. Tuttavia, da marzo 2020, l’attenuazione delle emissioni si è interrotta e la luminosità del jet è rimasta costante.
“Il fatto che i raggi X abbiano smesso di sbiadire rapidamente è stata la nostra migliore prova finora che qualcosa oltre a un getto viene rilevato nei raggi X in questa fonte”, ha affermato Raffaella Margutti, un’astrofisica e consulente di Hajela.
Cosa potrebbe esserci dietro le emissioni di raggi X?
I ricercatori ritengono che i detriti in espansione dalla fusione abbiano generato uno shock, molto simile a un boom sonico da un aereo supersonico. Lo shock sta riscaldando i materiali circostanti che ora emettono raggi X. Questo è il bagliore residuo della kilonova che non era stato mai osservato prima.
Una spiegazione alternativa potrebbe essere la fusione delle stelle di neutroni che ha creato un buco nero in cui i detriti stanno ora cadendo ed emettono raggi X prima della sua caduta. Anche se una delle spiegazioni fosse vera, sarebbe comunque la prima volta per il campo dell’astronomia.
“Siamo entrati in un territorio inesplorato qui studiando le conseguenze di una fusione di stelle di neutroni”, ha affermato Hajela nel comunicato stampa. “Stiamo guardando a qualcosa di nuovo e straordinario per la prima volta. Questo ci dà l’opportunità di studiare e comprendere nuovi processi fisici, che non sono stati mai osservati prima”.
Per scoprire quale di queste teorie può spiegare il bagliore residuo della kilonova, i ricercatori continueranno a osservare GW170817 usando raggi X e onde radio. Se si tratta del bagliore residuo della kilonova, le emissioni di raggi X e radio diventeranno più luminose nei prossimi mesi o anni. Tuttavia, se questo è causato da un buco nero, l’emissione di raggi X diminuirà nel tempo fino a quando non saranno più osservate emissioni.
Ad ogni modo, gli astronomi impareranno che una stella di neutroni non forma immediatamente un buco nero o saranno in grado di osservare come i detriti cadono in un buco nero per un periodo di tempo.
La ricerca dovrebbe essere pubblicata su The Journal of Astrophysical Letters. È anche disponibile come pubblicazione non sottoposta a revisione paritaria su arxiv.org.
