Un gruppo di scienziati in Nambia ha osservato da vicino l’esplosione di radiazioni gamma da una stella in collasso. Il lampo di raggi gamma (GRB) è stato catturato da un sistema stereoscopico ad alta energia.
“I lampi di raggi gamma sono raggi X e lampi di raggi gamma luminosi osservati nel cielo, emessi da lontane fonti extragalattiche”, afferma Sylvia Zhu, scienziata del centro di ricerca tedesco Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY). “Sono le più grandi esplosioni nell’universo. Inoltre, sono associate al collasso di una stella massiccia in rapida rotazione in un buco nero. Una frazione dell’energia gravitazionale liberata alimenta la produzione di un’onda d’urto ultrarelativistica. La loro emissione è suddivisa in due fasi distinte: una prima fase caotica e tempestiva della durata di decine di secondi, seguita da una fase di postluminescenza di lunga durata che si attenua gradualmente.
I raggi X sono stati rilevati dal satellite Swift della NASA nell’orbita terrestre. Un tipico lampo di raggi gamma di solito avviene a 20 miliardi di anni luce di distanza. Questo è stato osservato a solo un miliardo di anni luce di distanza. “Potremo osservare il bagliore residuo per diversi giorni”. Questa distanza relativamente più breve implica che gli scienziati possono vedere i “colori” – energie dei fotoni – della radiazione. Il GRB aveva uno spettro fino a un’energia di 3,3 tera-elettronvolt, che è circa un trilione di volte più energetico dei fotoni della luce visibile.
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Per tre giorni dopo l’esplosione, gli scienziati sono stati ancora in grado di monitorare il bagliore residuo. I risultati di questi studi riscrivono ciò che gli scienziati pensavano in precedenza sulle radiazioni. Teorie consolidate sostengono che i raggi X e i raggi gamma siano emessi da meccanismi separati. Inoltre, i raggi X provengono da elettroni ultraveloci deviati, allo stesso modo in cui gli acceleratori di particelle sulla Terra producono raggi X per uso scientifico.
Sembrava improbabile fino ad ora che anche esplosioni molto potenti potessero accelerare l’elettronica per produrre raggi gamma a causa di un “limite di combustione“. La produzione di raggi gamma ad alta energia attraverso questo meccanismo richiederebbe elettroni che superano il limite di burn-off. Le osservazioni di questa nuova esplosione suggeriscono che questa ipotesi non è poi così improbabile. “È piuttosto inaspettato osservare caratteristiche spettrali e temporali così notevolmente simili nelle bande di energia dei raggi X e dei raggi gamma ad altissima energia”. Ci si augura che queste indagini siano sempre più comuni e aiutino gli scienziati a comprendere veramente questi fenomeni.