L’osservazione di un lampo gamma mette in dubbio le teorie attuali


Fontana: https://www.swissinfo.ch

Forse le esplosioni più luminose dell’universo, i lampi di raggi gamma o raggi gamma, sono più potenti e più permanenti di quanto si pensasse in precedenza, una scoperta inaspettata che mette in discussione tutto ciò che si sapeva su questi eventi cosmici.

Questa è la conclusione a cui è giunto un team internazionale di ricercatori della HESS Collaboration – composto da 41 istituti di 15 paesi del mondo – dopo aver osservato e studiato un GRB che ha prodotto la radiazione più energetica e il bagliore più lungo mai rilevato.

Inoltre, lo studio dei dati indica che i raggi X ei raggi gamma di queste massicce esplosioni stellari hanno la stessa causa e non sono, come si pensava in precedenza, causati da processi separati. I dettagli di questo studio sono stati pubblicati oggi sulla rivista Science.

I GRB sono le eruzioni più violente nell’universo dal Big Bang, in pochi secondi rilasciano energia simile a quella che emetterebbe il Sole per tutta la sua vita e compaiono improvvisamente nel cielo, al ritmo di circa una al giorno.

Questo fenomeno è stato scoperto alla fine degli anni ’60 dai satelliti americani durante la Guerra Fredda e si ritiene che sia nato dal collasso di stelle massicce o dalla fusione di stelle di neutroni in galassie lontane.

Queste esplosioni hanno due fasi di emissione, l’onda, che dura tra pochi secondi e un minuto o due, e il bagliore residuo, che lascia un bagliore lungo e lentamente sbiadito, che finora è stato osservato solo a energie più basse, spiega. Al fisico EFE Oscar Blanche dell’Istituto di Fisica delle Alte Energie dell’Università Autonoma di Barcellona.

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Ma dopo 15 anni di sforzi per studiare il comportamento dei GRB, i MAGIC Collaborative Telescopes hanno scoperto per la prima volta “GRB alle più alte energie”. Era il 14 gennaio 2019 e Blanche faceva parte di quella squadra.

Questo fenomeno emette il 50% di energia in più rispetto a quello registrato in altre esplosioni, e grazie al fatto che ha avuto origine da una galassia vicina (circa 4,5 miliardi di anni luce dalla Terra), può essere ben seguito.

Ora, grazie a speciali telescopi presso l’Osservatorio HESS in Namibia, un team internazionale ha riportato la radiazione più energetica da un lampo gamma mai registrata, seguita da quella più lunga.

L’esplosione, rilevata il 29 agosto 2019 dai satelliti Fermi e Swift della NASA e denominata GRB 190829A, ha avuto origine dalla costellazione meridionale di Eridanos, a circa un miliardo di anni luce dalla Terra, rendendola una delle eruzioni più vicine osservate fino ad oggi (la eruzione). Quella tipica è di solito distante circa 20 miliardi di anni luce).

Eravamo seduti in prima fila quando si è verificato il lampo di raggi gamma. Abbiamo registrato il bagliore non appena è entrato nel campo visivo del telescopio HESS e siamo stati in grado di osservare il bagliore residuo per diversi giorni con un’energia senza precedenti”, ricorda Andrew Taylor, ricercatore di DESY e coautore dello studio.

La distanza ravvicinata dell’esplosione ha permesso ai ricercatori di effettuare misurazioni dettagliate dello spettro ad alta energia del suo bagliore, cioè il “colore” o la distribuzione di energia dei fotoni dei raggi X e dei raggi gamma (particelle di luce).

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“Siamo stati in grado di misurare lo spettro di GRB 190829A fino a un’energia di 3,3 teraelettronvolt (TeV), che è circa un trilione di volte più energia della luce visibile”, spiega la coautrice Edna Ruiz-Velasco, di Max Planck presso l’Istituto per la fisica nucleare a Heidelberg.

Le osservazioni sulla sfida dell’esplosione hanno chiarito le teorie perché hanno rivelato “una sorprendente somiglianza tra la componente dei raggi X e la radiazione gamma ad altissima energia nel bagliore”, spiega la ricercatrice di DESY Sylvia Chu.

Ciò è sorprendente, perché secondo la teoria più accettata, i raggi X e i raggi gamma dovrebbero essere prodotti da meccanismi diversi, ma questo studio ha mostrato che in GRB 190829A entrambi i componenti sbiadivano contemporaneamente, indicando che erano prodotti dallo stesso meccanismo. .

Ma cambiare l’attuale teoria dei lampi di raggi gamma richiederà ulteriori osservazioni. Strumenti di nuova generazione, come il Cherenkov Telescope Array, in costruzione in Cile e sull’isola canaria di La Palma, aiuteranno sicuramente a registrare queste eruzioni con maggiore regolarità. EFE

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