L'ULTERIORE CONFERMA GRAZIE AL PROGETTO GROND

I lampi oscurati dalla polvere interstellare

"Il maggior pregio di questo lavoro - commenta Massimo Della Valle, Direttore dell'Osservatorio di Capodimonte dell'Inaf - non è tanto l'idea, che non è nuova, ma la robustezza delle conclusioni". La debolezza degli afterglow nella banda visibile è dovuta a una combinazione di cause, la più importante delle quali è la presenza di polvere cosmica tra la Terra e il sito dell'esplosione.

La polvere interstellare rende “oscuri” i gamma ray burst. Più che una scoperta è una conferma quella che ci viene dall’ESO grazie al progetto GROND. I lampi di raggi gamma sono tra gli eventi più energetici dell’Universo, ma alcuni sembrano stranamente deboli se osservati nella banda del visibile. La scarsa visibilità di queste gigantesche esplosioni non ha però niente di “esotico”. La loro debolezza è dovuta a una combinazione di cause, la più importante delle quali è la presenza di polvere cosmica tra la Terra e il sito dell’esplosione.

“Studiare gli afterglow è di vitale importanza per migliorare la nostra comprensione degli oggetti che producono lampi di raggi gamma ma anche per quanto ci spiegano della formazione stellare nell’Universo primordiale”, dice l’autore principale dello studio Jochen Greiner, dell’Istituto  Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Garching, Germania.

Combinando i dati GROND ottenuti in queste sette bande alle osservazioni di Swift, gli astronomi sono stati in grado di determinare con precisione la quantità di luce emessa dall’afterglow a molte diverse lunghezze d’onda, dai raggi X al vicino infrarosso. Se una percentuale significativa di  esplosioni risulta più debole, circa il 60-80 per cento dell’intensità originale, a causa dell’oscuramento dovuto alla polvere, questo fenomeno è decisamente più significativo per le esplosioni molto distanti, per le quali solo il 30-50 per cento della luce originale raggiunge l’osservatore . Gli astronomi concludono che i lampi di raggi gamma “oscuri” sono quindi semplicemente quelli avuto per cui la piccola quantità di luce visibile emessa viene completamente assorbita dalla polvere cosmica prima che di raggiungerci.

“Il progetto GROND – commenta Massimo Della Valle direttore dell’Osservatorio di Capodimonte dell’INAF – dimostra come l’utilizzo di un  telescopio di modeste dimensioni (il 2.2m raccoglie 15 volte meno luce del VLT) ma specificatamente dedicato allo studio di un unico problema astrofisico possa produrre risultati scientificamente competitivi con quelli prodotti dai maggiori telescopi terrestri o spaziali”.

“Il maggior pregio di questo lavoro, infatti, non è tanto l’idea, che non è nuova, ma la robustezza delle conclusioni basate su un set omogeno di dati ottenuto con il telescopio di 2.2m operante a La Silla, nell’ambito del progetto GROND (Gamma-Ray Optical and Near-infrared Detector)”.

“I lampi gamma –spiega Della Valle – sono prodotti nell’esplosione di stelle di granda massa (almeno 30-40 volte la massa del Sole). Sono osservati in galassie esterne, spesso in associazione con Supernovae, e generano in poche decine di secondi grandi quantità di energia, dell’ordine di 10^51–10^52 erg, con energie di picco tra 100 e 1000 keV. Una frazione di questa energia viene quasi immediatamente riprocessata e riemessa a lunghezze d’onda meno energetiche, come l’ottico e il vicino infrarosso, mediante interazione con materiale circumstellare. Questo fenomeno origina il cosidetto “afterglow”. Fu chiaro fin dalle prime osservazioni di Beppo-Sax, successivamente confermate da Swift, che una frazione significativa, circa il 50% dei GRBs, non mostrava alcun afterglow, rimanendo “oscura” (“dark”) alle lunghezze d’onda “ottiche”. Inizialmente si pensò che i GRBs “oscuri” potessero appartenere ad una nuova classe di lampi gamma, ma ben presto molti studiosi proposero la soluzione più ovvia, e cioè che il riprocessamento alle lunghezze d’onda “ottiche” avesse luogo, ma che la luce venisse assorbita dalle polveri circostanti il sito dell’esplosione”.

“Questa spiegazione – conclude il direttore dell’Osservatorio di Capodimonte – apparve subito piuttosto plausibile: trattandosi di esplosioni di stelle massicce era abbastanza naturale aspettarsi che gli “ambienti circumburst” fossero disseminati di polveri e gas. Questa idea, già proposta in passato anche da gruppi italiani, ha trovato una brillante conferma nel lavoro di Greiner e collaboratori”.

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