Un enorme sforzo scientifico globale ha portato alla registrazione di centinaia di gamma-ray burst (GRB), le esplosioni più potenti dell’Universo. Questo progetto su larga scala, secondo gli astronomi, “rivaleggia con il catalogo di oggetti deep-sky creato da Messier 250 anni fa“. Il lavoro ha prodotto un nuovo catalogo con 535 GRB, il più vicino dei quali dista 77 milioni di anni luce dalla Terra, osservati attraverso 455 telescopi e strumenti da tutto il mondo.
La ricerca
La ricerca, guidata da Maria Giovanna Dainotti dell’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone, è stata pubblicata sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. I GRB, eventi cosmici di violenza inaudita, rilasciano in pochi secondi una quantità di energia pari a quella che il Sole emette in 10 miliardi di anni. Queste esplosioni si verificano quando una stella massiccia muore o quando due stelle di neutroni si fondono. Sono talmente potenti che un evento GRB a soli 1.000 anni luce dalla Terra potrebbe danneggiare il nostro strato di ozono, con conseguenze devastanti per la vita. Tuttavia, le probabilità che ciò accada a breve termine sono estremamente ridotte.
I GRB, osservati per la prima volta quasi vent’anni fa, offrono una finestra privilegiata sulla storia del nostro Universo, dalle prime stelle fino ai giorni nostri. I ricercatori hanno confrontato la loro raccolta di dati con il celebre catalogo di 110 oggetti deep-sky creato dall’astronomo francese Charles Messier nel XVIII secolo, che tuttora fornisce agli astronomi, professionisti e dilettanti, una serie di oggetti facilmente individuabili nel cielo notturno.
“La nostra ricerca migliora la comprensione di queste enigmatiche esplosioni cosmiche e mette in evidenza lo sforzo di collaborazione tra nazioni“, ha dichiarato Dainotti. “Il risultato è un catalogo simile a quello creato da Messier 250 anni fa, che classificava gli oggetti del cielo profondo osservabili all’epoca“. Alan Watson, coautore della ricerca dell’Università Nazionale Autonoma del Messico, ha definito il catalogo una “grande risorsa” che potrebbe contribuire a “spingere in avanti le frontiere della nostra conoscenza“.
La luce dei GRB che viaggia verso la Terra
Il gruppo di ricerca, composto da oltre 50 scienziati, ha studiato attentamente come la luce dei gamma-ray burst viaggia verso la Terra per diverse settimane o mesi dopo l’esplosione. Il risultato è il più grande catalogo di GRB mai assemblato con distanze misurate in lunghezze d’onda ottiche. Il database comprende 64.813 osservazioni fotometriche raccolte in 26 anni, con contributi significativi da parte di satelliti come Swift, della fotocamera RATIR e del telescopio Subaru.
Uno degli aspetti più interessanti della scoperta è che quasi un terzo dei GRB osservati, circa il 28%, non evolve man mano che la luce delle esplosioni attraversa l’Universo. “Ciò suggerisce che alcuni dei GRB più recenti si comportano esattamente come quelli avvenuti miliardi di anni fa“, ha affermato Rosa Becerra dell’Università di Tor Vergata a Roma, coautrice della ricerca. Questo dato si scontra con l’idea comune che tutti gli oggetti dell’Universo siano in continua evoluzione sin dal Big Bang.
“Un meccanismo molto particolare”
Secondo Dainotti, questo fenomeno potrebbe indicare “un meccanismo molto particolare per il verificarsi di queste esplosioni“, suggerendo che le stelle responsabili dei gamma-ray burst siano “più primitive” rispetto a quelle formatesi recentemente. Tuttavia, ha aggiunto, “questa ipotesi necessita ancora di ulteriori indagini“. Per i pochi GRB in cui l’evoluzione ottica corrisponde a quella dei raggi X, una spiegazione più semplice è possibile: “Stiamo osservando un plasma in espansione composto da elettroni e positroni che si raffredda nel tempo e, come una barra di ferro rovente, vediamo una transizione del meccanismo di emissione“, ha spiegato Bruce Gendre dell’Università delle Isole Vergini. In questi casi, il fenomeno potrebbe essere legato all’energia magnetica che alimenta le esplosioni.
I ricercatori ora vogliono che la comunità astronomica partecipi all’ampliamento di questo catalogo, rendendo i dati accessibili attraverso un’applicazione web user-friendly. “L’adozione di un formato e di unità standardizzate, potenzialmente collegate ai protocolli dell’International Virtual Observatory Alliance, migliorerà la coerenza e l’accessibilità dei dati“, ha suggerito Gendre. “Una volta raccolti i dati, verranno condotti ulteriori studi sulla popolazione, dando il via a nuove scoperte basate sull’analisi statistica del lavoro attuale“.
