NUOVO MODO PER STIMARE LA COSTANTE DI HUBBLE

Lampi gamma “standard” come supernove Ia

Un metodo inedito per sfruttare le più potenti esplosioni dell’Universo, i GRB, come strumento per calibrarne la velocità d’espansione è stato messo a punto da un team di ricercatori guidato da Maria Giovanna Dainotti, ricercatrice alla Stanford University e all’INAF IASF di Bologna

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In alto, un tipico “GRB lungo” (> 2 s) con evidenziate il picco di luminosità, la luminosità del plateau e il tempo al termine del plateau. La combinazione di questi tre parametri è quella che pare funzionare meglio per gli indicatori di distanza. In basso, la correlazione tridimensionale fra picco di luminosità (Lpeak), luminosità del plateu (La) e il tempo al termine del plateau (TA) mostra la forte correlazione che si ottiene utilizzando la combinazione di questi tre parametri. Le luminosità osservate sono state convertite in luminosità assolute assumendo le distanze derivate dalle misure del redshift dell’emissione dell’afterglow

È originaria ‪di Salerno, svolge le sue ricerche alla Stanford University, in California, con una borsa Marie Curie e all’INAF IASF di Bologna. E potrebbe aver trovato un modo per usare le più potenti esplosioni d’energia dopo il Big Bang – vale a dire, i lampi di raggi gamma (GRB, gamma ray bursts) – per indagare l’energia oscura e l’espansione accelerata dell’universo. E tanto per non farsi mancare nulla è pure Cavaliere dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana.

Ciò che Maria Giovanna Dainotti, questo il suo nome, ha escogitato è un metodo “3D” – nel senso di “correlazione a tre parametri” (vedi figura) – per identificare quelli che, durante la conferenza stampa che ha tenuto la settimana scorsa a San Diego, ha definito “gold sample”: un campione di 40 GRBs con caratteristiche d’uniformità tali da poter essere paragonati alle supernove di tipo Ia (SN Ia). Se la validità del metodo, illustrato in un articolo già accettato da ApJ Letters, verrà confermata, i lampi di raggi gamma potrebbero diventare per i cosmologi “candele standard” complementari alle SN Ia, consentendo per esempio di ottenere stime indipendenti di uno fra i parametri fondamentali della cosmologia contemporanea: la costante di Hubble.

Un’opportunità, questa, che non potrebbe arrivare in un momento migliore: è infatti di nemmeno due settimane fa la notizia che il valore della costante di Hubble derivato da osservazioni cosmologiche (prima fra tutte quella dell’emissione della radiazione di fondo cosmico a microonde misurata dal telescopio spaziale Planck) parrebbe non essere sovrapponibile al valore ottenuto invece dallo studio di sorgenti astrofisiche, come appunto le SN Ia osservate dallo Hubble Space Telescope. È dunque evidente quanto faccia gola la possibilità di poter disporre di un terzo approccio completamente autonomo, come sarebbero appunto i GRB individuati da Dainotti e colleghi.

Ma c’è di più: un “righello cosmico” basato sui GRB, oltre a essere indipendente da quello rappresentato dalle supernove, è anche più “lungo”. Nel senso che permette di misurare più lontano, nello spazio e nel tempo. Se con le supernove ci si può spingere al massimo fino a 11 miliardi di anni luce, i GRB – grazie alla potenza dell’energia rilasciata nell’arco di pochi secondi, pari a quella che il Sole emette durante la sua intera vita – consentono di estendere le misure a 13,2 miliardi di anni luce. Caratteristica preziosa, questa, per indagare la natura e le proprietà dell’energia oscura.

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Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Malaspina