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4 Agosto 2022
18:54

Due stelle si fondono e sprigionano un’energia mostruosa: le immagini straordinarie

Grazie ai radiotelescopi ALMA è stata registrata la fusione tra due stelle. L’evento ha generato uno dei lampi gamma più energetici e luminosi mai osservati.
A cura di Andrea Centini
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Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)

Per la prima volta è stata registrata nella lunghezza d'onda millimetrica l'esplosione provocata dalla fusione tra una stella di neutroni e un'altra stella, site nel cuore di un sistema binario che è collassato sprigionando un'energia difficile anche da immaginare. Gli scienziati sono riusciti a intercettare l'intensa emissione di luce determinata dalla fusione, uno dei più luminosi ed energetici lampi di raggi gamma di breve durata mai identificati fini ad oggi. I lampi di raggi gamma o GRB sono le esplosioni cosmiche più conosciute dall'uomo; basti pensare che in soli 10 secondi sono in grado di produrre tanta energia quanta quella emessa da Sole nel suo intero ciclo vitale, ben 10 miliardi di anni. Se la Terra dovesse trovarsi nel "mirino" di un simile evento verrebbe letteralmente polverizzata.

A osservare e descrivere la fusione tra la stella di neutroni e un'altra stella è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Università Radboud (Paesi Bassi) e dell'Università Northwestern (Stati Uniti), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università dello Utah, del Center for Space Plasma and Aeronomic Resea dell'Università dell'Alabama, del CSIRO Space and Astronomy – Australia Telescope National Facility, del Center for Multimessenger Astrophysic dell'Università Statale della Pennsylvania e di numerosi altri istituti. Gli scienziati, coordinati dal professor Wen-fai Fong, docente presso il Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) dell'ateneo di Evanston, sono riusciti a intercettare questo fenomeno grazie alla potenza dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un potentissimo radiointerferometro sito nel deserto di Atacama in Cile, basato su una fitta rete di 66 radiotelescopi.

Il timelapse che mostra il rilascio del lampo gamma dopo la fusione
Il timelapse che mostra il rilascio del lampo gamma dopo la fusione

Lo strumento, come suggerisce il nome, opera nella lunghezza d'onda millimetrica e sub-millimetrica ed è stato il primo a intercettare la fusione di una stella di neutroni con un'altra in questo campo. Come specificato in un comunicato stampa dell'Università Northwestern, i lampi prodotti dai raggi gamma di breve durata durano solo una frazione di secondo, un dettaglio che li rende estremamente complicati da intercettare. “Gli scienziati cercano quindi un bagliore residuo, un'emissione di luce causata dall'interazione dei getti con il gas circostante”, spiega il National Radio Astronomy Observatory (NRAO), che gestisce l'ALMA. Anche questi ultimi sono difficili da rilevare; basti pensare che ad oggi solo una manciata di GRB sono stati intercettati nelle lunghezze d'onda radio, mentre l'ultimo, chiamato GRB 211106A, è il primo catturato nelle lunghezze d'onda millimetriche.

Secondo gli scienziati le fusioni come quella che ha originato GRB 211106A sono responsabili della formazione degli elementi più pesanti del ferro, come l'oro e il platino, che vengono proiettati nell'Universo e possono essere poi ritrovati nei pianeti, come sulla Terra. “Queste fusioni si verificano a causa della radiazione delle onde gravitazionali che rimuove energia dall'orbita delle stelle binarie, facendo sì che le stelle si avvicinino a spirale l'una verso l'altra”, ha dichiarato il coautore dello studio Tanmoy Laskar. “L'esplosione risultante è accompagnata da getti che si muovono a velocità prossime a quella della luce. Quando uno di questi getti è puntato verso la Terra, osserviamo un breve impulso di radiazione di raggi gamma o un GRB di breve durata”, ha aggiunto lo scienziato. I ricercatori hanno individuato GRB 211106A in una galassia molto lontana; il fenomeno si è verificato quando l'Universo aveva meno della metà della sua età attuale. I dettagli della ricerca “The First Short GRB Millimeter Afterglow: The Wide-Angled Jet of the Extremely Energetic SGRB 211106A” sono stati caricati nel database ArXiv, in attesa della pubblicazione sulla rivista scientifica The Astrophysical Journal Letters (già accettata).

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