BOTTINO A SORPRESA PER IL TELESCOPIO SPAZIALE TESS

Cercava un pianeta, ha trovato un lampo gamma

Il Transiting Exoplanet Survey Satellite della Nasa, progettato per individuare mondi attorno a stelle diverse dal Sole, ha registrato l’intera evoluzione dell’afterglow ottico di un intenso lampo di raggi gamma, Grb 191016A. Il risultato dimostra come le capacità di Tess possano produrre risultati utili anche per l’astrofisica delle alte energie

     05/05/2021
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Impressione artistica di Tess, il Transiting Exoplanet Survey Satellite della Nasa.
Credits: Nasa

Nello spazio come nello sport, ci sono telescopi da triathlon – capaci di segnare un record dietro l’altro in più campi – e telescopi specializzati in una disciplina soltanto. Il versatilissimo Hubble, per esempio, è senz’altro un campione del primo tipo: non c’è ambito dell’astrofisica nel quale non abbia conquistato qualche medaglia. Il cacciatore di esopianeti della Nasa Tess, invece, come dichiara sin dall’acronimo (Transiting Exoplanet Survey Satellite), è nato con uno scopo ben preciso: scoprire nuovi pianeti extrasolari usando il metodo fotometrico del transito. Ma quando sei un campione a osservare i transiti – ovvero le minieclissi parziali prodotte dal passaggio di un pianeta davanti alla stella che si sta osservando – vuol dire che te la cavi egregiamente in tutte le situazioni in cui l’abilità richiesta sia quella di misurare minime variazioni di luminosità della durata di qualche ora. Situazioni che non si presentano solo in occasione di transiti planetari: anche l’afterglow ottico che segue all’esplosione di un lampo di raggio gamma (Grb, in inglese), per esempio, è un fenomeno di questo tipo – seppur al contrario, visto che non produce un calo bensì un innalzamento della luminosità. Ed è proprio sfruttando questa sua straordinaria sensibilità alle variazioni luminose che Tess ha potuto aggiungere al suo medagliere l’osservazione di un Grb.

L’evento risale al 16 ottobre del 2019, giorno in cui un altro cacciatore spaziale, il telescopio della Nasa Swift, specializzato proprio nello scovare i lampi gamma, intercetta con il suo strumento di allerta rapida Bat il segnale inequivocabile d’un Grb: nome in codice 191016A. In circostanze normali Swift avvierebbe subito una sequenza standard per voltarsi – e nessun telescopio spaziale è agile quanto lui in questa manovra – verso la direzione da cui proviene il segnale e per osservare in dettaglio la sua evoluzione. Ma quel giorno c’è di mezzo un ostacolo: la Luna, con la sua presenza ingombrante, è proprio lì dove Swift dovrebbe guardare, precludendo così l’osservazione.

La regione osservata da Tess prima (a sx) e durante l’afterglow del Grb (il segnale è indicato dalla freccia nel pannello centrale). A destra, la porzione di cielo in cui è avvenuta l’esplosione. Crediti: Krista Lynne Smith et al., ApJ, 2021

Per puro caso, però, quel 16 ottobre anche l’occhio di Tess è orientato in quella direzione, e dal suo punto di vista la Luna non crea particolari problemi. Ecco così che nell’archivio del cacciatore di pianeti l’afterglow del Grb viene registrato per tutta la sua durata, o perlomeno fino a quando la sensibilità di Tess è sufficiente a tracciarlo: ben settemila secondi, oltre due ore, con un picco d’intensità a 2589.7 secondi dopo l’esplosione. Nulla di particolarmente brillante, va detto: con una magnitudine di 15.1, al suo massimo è un bagliore diecimila volte meno intenso di quello della stella più debole che si possa osservare a occhio nudo. Ma considerando che si tratta di fotoni che hanno viaggiato per 11.7 miliardi di anni si tratta di un segnale potentissimo: è uno fra i lampi di raggi gamma più brillanti mai rilevati. Ed è anche la prima volta che un Grb viene osservato in questo modo, dallo spazio, con un telescopio progettato per scovare pianeti.

A ripescare quei settemila secondi di registrazione dall’archivio di Tess è stata un’astronoma della Southern Methodist University, Krista Lynne Smith, prima autrice dell’articolo che riporta la scoperta, pubblicato il mese scorso su The Astrophysical Journal. «I nostri risultati dimostrano che Tess è utile non solo per trovare nuovi pianeti, ma anche per l’astrofisica delle alte energie», dice Smith. «Avendo il burst raggiunto il suo picco di luminosità con un certo ritardo, ed essendo un picco d’intensità superiore a quello della maggior parte delle esplosioni di lampi gamma, Tess ha potuto compiere osservazioni multiple prima che il burst svanisse al di sotto del limite di rilevamento del telescopio. Siamo così riusciti a ottenere l’unico follow-up ottico dallo spazio di questo Grb eccezionale».

Per saperne di più:

  • Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “GRB 191016A: A Long Gamma-Ray Burst Detected by TESS”, di Krista Lynne Smith, Ryan Ridden-Harper, Michael Fausnaugh, Tansu Daylan, Nicola Omodei, Judith Racusin, Zachary Weaver, Thomas Barclay, Péter Veres, D. Alexander Kann e Makoto Arimoto