Il 9 ottobre 2022, un’intensa impulso di radiazioni gamma ha attraversato il nostro sistema solare, sopraffacendo i rilevatori di raggi gamma su numerosi satelliti in orbita e inviando gli astronomi alla ricerca di studiare l’evento utilizzando i telescopi più potenti al mondo.
La nuova fonte, chiamata GRB 221009A per la data della scoperta, si è rivelata essere la più luminosa esplosione di raggi gamma (GRB) mai registrata.
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In uno studio pubblicato oggi su Astrophysical Journal Letters, le osservazioni di GRB 221009A che spaziano dalle onde radio ai raggi gamma, comprese le critiche osservazioni delle onde millimetriche con il Submillimeter Array (SMA) del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian ad Hawaii, hanno svelato una nuova luce sulla ricerca durata decenni per capire l’origine di queste estreme esplosioni cosmiche.
L’emissione di raggi gamma da GRB 221009A è durata oltre 300 secondi. Gli astronomi pensano che tali GRB di “lunga durata” siano il grido di nascita di un buco nero, formato quando il nucleo di una stella massiccia e rapidamente in rotazione collassa sotto il proprio peso. Il nuovo buco nero lancia potenti getti di plasma con velocità quasi alla velocità della luce, che penetrano attraverso la stella in collasso e brillano in raggi gamma.
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Con GRB 221009A come la più luminosa esplosione mai registrata, un vero mistero si annidava in ciò che sarebbe venuto dopo la prima esplosione di raggi gamma. “Poiché i getti sbattono contro il gas circostante la stella morente, producono un brillante ‘afterglow’ di luce in tutto lo spettro”, dice Tanmoy Laskar, professore associato di fisica e astronomia dell’Università di Utah e autore principale dello studio. “L’afterglow svanisce abbastanza rapidamente, il che significa che dobbiamo essere rapidi e agili nel catturare la luce prima che scompaia, portando con sé i suoi segreti”.
Come parte di una campagna per utilizzare i migliori telescopi radio e millimetrici al mondo per studiare l’afterglow di GRB 221009A, gli astronomi Edo Berger e Yvette Cendes del Center for Astrophysics (CfA) hanno raccolto rapidamente dati con il SMA.
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“Questa esplosione, essendo così luminosa, ha fornito un’opportunità unica per esplorare il comportamento dettagliato e l’evoluzione di un afterglow con dettagli senza precedenti – non volevamo perderla!”, Dice Edo Berger, professore di astronomia presso l’Università di Harvard e il CfA. “Sto studiando questi eventi da più di vent’anni e questo è stato emozionante come il primo GRB che abbia mai osservato”.
“Grazie alla sua capacità di risposta rapida, siamo stati in grado di girare rapidamente il SMA nella posizione di GRB 221009A”, afferma il ricercatore del progetto SMA e del CfA Garrett Keating. “Il team era entusiasta di vedere quanto fosse luminoso l’afterglow di questo GRB, che siamo stati in grado di continuare a monitorare per più di 10 giorni mentre si attenuava”.
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Dopo aver analizzato e combinato i dati del SMA e di altri telescopi in tutto il mondo, gli astronomi sono rimasti sorpresi: le misurazioni delle onde millimetriche e radio erano molto più luminose del previsto in base alla luce visibile e ai raggi X.
“Questa è una delle serie di dati più dettagliate che abbiamo mai raccolto ed è chiaro che i dati delle onde millimetriche e radio non si comportano come previsto”, dice l’associato di ricerca del CfA Yvette Cendes. “Alcuni GRB nel passato hanno mostrato un breve eccesso di emissioni millimetriche e radio che si pensa sia la firma di un’onda d’urto
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