Ancora oggi i lampi gamma restano oggetti enigmatici, perché non tutto quello che si osserva riflette fedelmente la realtà. Infatti, un recente lavoro pubblicato lo scorso aprile ha dimostrato che alcuni di essi che si classificherebbero come corti, sono invece lunghi di natura: alla base di tale discrepanza c’è la distanza tra queste sorgenti e lo strumento.
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Cosa sono i lampi gamma (gamma-ray bursts – GRB)?
I lampi gamma sono fenomeni caratterizzati da una prima fase, nota come prompt emission, in cui viene prodotto un flash di raggi gamma brillante con durata variabile dalla frazione di secondo fino a qualche decina di secondi; segue poi un periodo (afterglow emission) di emissione a frequenze più basse che dura ore, giorni e, talvolta, anni. Questi eventi catastrofici vengono prodotti da materiale relativistico, che viene espulso a getto da degli oggetti compatti che si sono appena formati o a seguito del collasso del nucleo di una stella massiccia, oppure dalla fusione di un sistema binario compatto. Inoltre, essendo molto luminosi, i GRB si possono rivelare in tutto l’Universo osservabile: sono stati individuati sia a distanze piccole, che a distanze enormi; questa caratteristica li rende dei buoni oggetti per studiare gli aspetti cosmologici del nostro Universo.
Perché sono oggetti di studio?
I GRB si possono classificare in lampi gamma corti (short gamma-ray bursts – SGRB) e in lampi gamma lunghi (long gamma-ray bursts – LGRB): i primi sono quei fenomeni che durano meno di 2 secondi, i cui progenitori sono sistemi binari compatti, mentre gli altri durano più di 2 secondi e vengono generati da stelle massicce morenti. Tuttavia, questa classificazione convince ormai poco, poiché ne sono state osservate delle eccezioni, come l’oggetto GRB 200826A, appartenente alla popolazione dei SGRB, il cui progenitore osservato è però una supernova. Altri esempi sono GRB 211211A e GRB 230307A, entrambi LGRB, ma associati a sistemi binari interagenti. Ciò significa che la soglia dei 2 secondi non è una discriminante perfettamente affidabile e che i lampi gamma corti potrebbero essere dei falsi lampi gamma lunghi e viceversa.
In cosa consiste la ricerca?
Svariati sono i fattori a causa dei quali l’informazione che arriva ai rivelatori può essere alterata rispetto alla realtà e questo accade più comunemente per GRB che sono molto lontani. A tal proposito, un recente studio si è interrogato su come la distanza influisca sulle misure fatte nella fase iniziale dei lampi gamma, essendo essa il momento più vicino al collasso della stella o alla fusione del sistema binario. Nell’ambito di questo studio sono stati presi in esame 26 campioni di GRB, tutti posti a distanze modeste (redshift z<1), per i quali erano già disponibili misure effettuate dal satellite Swift; essi sono stati inseriti all’interno di una simulazione con lo scopo di comprendere cosa lo strumento avrebbe osservato se tali oggetti fossero stati molto più lontani. I risultati confermano che, in queste condizioni, la durata della prompt emission risulta effettivamente più breve rispetto a quella reale: la radiazione emessa dalla sorgente – poiché sempre più debole e indistinguibile dal rumore di fondo – viene misurata dai rivelatori con intensità attenuata. Infine, i dati simulati sono stati confrontati con altri campioni osservati a grande distanza e risultano essere con essi consistenti; si conclude che le misure di tali GRB sono state sottostimate, facendo apparire come corti lampi gamma che appartengono in realtà alla classe dei LGRB.
Fonte: How Distance Affects Gamma-Ray Burst Prompt Emission Measurements (Moss et al 2026 ApJ 1002 27 – https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae4802)
