La causa del collasso di Boat? Una stella massiccia
L’analisi scientifica del fenomeno Grb 221009A
Il 9 ottobre 2022, un team internazionale di astrofisici ha osservato il lampo di raggi gamma più luminoso mai registrato, denominato Grb 221009A. Questo evento ha suscitato grande interesse nella comunità scientifica, in quanto ha saturato la maggior parte dei rivelatori di raggi gamma del mondo. Successivamente, un team guidato dalla Northwestern University, utilizzando il telescopio spaziale James Webb (Jwst), ha confermato che il fenomeno responsabile dell’esplosione storica è il collasso e successiva esplosione di una stella massiccia.
La scoperta, pubblicata su Nature Astronomy, ha risolto un mistero ma ne ha acuito un altro. I ricercatori avevano ipotizzato che all’interno della supernova appena scoperta potessero esserci evidenze di elementi pesanti, come platino e oro, ma dopo un’estesa ricerca non sono state trovate le tracce che accompagnano questi elementi. L’origine degli elementi pesanti nell’universo continua a rimanere una delle più grandi domande aperte dell’astronomia.
Peter Blanchard della Northwestern, che ha guidato lo studio, ha dichiarato: “Quando abbiamo confermato che il Grb è stato generato dal collasso di una stella massiccia, questo ci ha dato l’opportunità di testare l’ipotesi su come alcuni degli elementi più pesanti nell’universo si siano formati. Non abbiamo visto le tracce di questi elementi pesanti, ciò suggerisce che Grb estremamente energetici come Boat non li producano. Questo non significa che tutti i Grb non li producano, ma è un’informazione chiave mentre continuiamo a capire dove si formano questi elementi pesanti. Future osservazioni con Jwst determineranno se i cugini ‘normali’ di Boat producono questi elementi”.
La potente esplosione si è verificata a circa 2,4 miliardi di anni luce lontano dalla Terra, nella direzione della costellazione della Sagitta, ed è durata alcune centinaia di secondi. Gli astronomi, affascinati da questo fenomeno incredibilmente luminoso, hanno immediatamente avviato le osservazioni. Wen-fai Fong, professoressa associata di fisica e astronomia al Northwestern’s Weinberg College of Arts and Sciences e membro del Ciera, ha affermato: “Da quando siamo stati in grado di rilevare Grb, non c’è dubbio che questo Grb sia il più brillante a cui abbiamo mai assistito, di un fattore 10 o più”.
Blanchard e il suo team hanno osservato il lampo gamma durante le sue fasi successive, circa sei mesi dopo il primo rilevamento. “Il Grb era così luminoso che ha oscurato qualsiasi potenziale firma di supernova nelle prime settimane e mesi dopo lo scoppio”, ha riferito Blanchard. “Quindi, abbiamo dovuto aspettare che svanisse in modo significativo per darci la possibilità di vedere la supernova”.
Utilizzando lo spettrografo per il vicino infrarosso del Jwst, Blanchard ha osservato la luce dell’oggetto alle lunghezze d’onda dell’infrarosso, rilevando la caratteristica firma di elementi come il calcio e l’ossigeno tipicamente presenti all’interno una supernova. Tuttavia, la supernova associata a Grb 221009A non era eccezionalmente luminosa, ma piuttosto “normale” rispetto alle altre supernove associate a Grb meno energetici. Questo dato suggerisce che la stella che collassando produce un Grb molto energetico e luminoso, non necessariamente produce una supernova altrettanto luminosa.
In conclusione, l’osservazione di Grb 221009A ha fornito importanti informazioni sulla natura delle supernove e sulla formazione degli elementi pesanti nell’universo. Tuttavia, rimangono ancora molte domande aperte che richiederanno ulteriori studi e osservazioni per essere risolte.