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Bomba sonica dallo spazio profondo

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Brillamenti dai colori variopinti si diffondono nello spazio

Il bagliore residuo dell’energia rilasciata da una esplosione astronomica senza precedenti è stata osservata per la prima volta sulla Terra. Il fenomeno in questione si chiama kilonova e gli astronomi della Northwestern University sembrano essere riusciti a catturarlo tramite i loro potenti telescopi.

Fusione stellare

Una kilonova è un’esplosione astronomica che si verifica quando due oggetti celesti superdensi, come stelle di neutroni e buchi neri, si fondono tra loro. La loro luminosità è 1000 volte più intensa di quella di una “classica” nova. Nel caso preso in esame, un getto stretto e fuori asse di particelle ad alta energia ha accompagnato questo evento di fusione (ora denominato GW170817). Dalla fusione, tre anni e mezzo dopo, ciò che rimasta è una fonte di misteriosi raggi X.

Guarda l’animazione ESO che mostra la fusione di stelle di neutroni che termina con l’esplosione di kilonova (credits www.eso.org)

Per spiegare l’insorgere di questa nuova sorgente, gli astrofisici ritengono che l’espansione dei detriti ottenuti dalla fusione abbia generato uno shock, simile a quello che si ha al passaggio di un areo supersonico. Questo shock ha riscaldato il materiale e le polveri circostanti, generando emissioni di raggi X, note come il bagliore residuo di kilonova.

«Siamo entrati in un territorio inesplorato», afferma Aprajita Hajela, ricercatrice della Northwestern a capo della ricerca, «Ciò ci dà l’opportunità di studiare e comprendere nuovi processi fisici, che prima non erano mai stati osservati».

Raggi X che precipitano in un buco nero

La ricerca su GW170817 è incominciata nell’agosto del 2017. Utilizzando il Chandra X-ray Observatory della NASA, gli scienziati hanno studiato le emissioni di raggi X di un getto, prodotto dalla fusione tra stelle di neutroni, che si muoveva alla velocità della luce. L’anno successivo però, le emissioni di raggi sono incominciate a svanire, mentre la scia luminosa del getto ha iniziato a rallentare per poi espandersi.

«Queste variazioni nello schema dei raggi X ci hanno permesso di rilevare qualcosa d’insolito nei pressi della kilonova», aggiunge Raffaella Margutti, astrofisica della University of California presso Berkeley, «Sembra esserci un altra sorgente di raggi X oltre alla fusione tra le due stelle di neutroni».

Rappresentazione artistica di stelle di neutroni che si fondono, e producono onde gravitazionali, dando luogo ad una kilonova. Credit: University of Warwick/Mark Garlick

I ricercatori sono arrivati alla conclusione che potrebbe trattarsi di un buco nero.

Il coautore Joe Bright, anche lui ricercatore presso la University of California, spiega: «Abbiamo osservato per la prima volta come il bagliore residuo di kilonova sembri precipitare in un buco nero. Questi risultati sono qualcosa di entusiasmante».

Simili osservazioni consentono di approfondire, infatti, gli studi su come la materia cade all’interno dei buchi neri e apre nuove prospettive nel campo dell’astrofisica.

«Il sistema di GW170817 potrebbe avere implicazioni di vasta portata», conclude Kate Alexander, borsista di post-dottorato CIERA presso la Northwestern, «Non vediamo l’ora di scoprire quali altre sorprese ha in serbo per noi».

Fonti:

Release:https://news.northwestern.edu/stories/2022/02/kilonova-afterglow-potentially-spotted-for-first-time/

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