FENOMENO ASSOCIATO ALLA FUSIONE DI DUE STELLE DI NEUTRONI

Tracciata l’origine di 84 lampi gamma corti

Pubblicato su ApJ da un team guidato da due astrofisiche della Northwestern University, è il più grande catalogo di galassie ospiti di Grb corti mai realizzato. Molti di questi lampi gamma sono stati individuati al di fuori delle loro galassie ospiti, come se fossero stati “espulsi”: una scoperta sorprendente, che solleva interrogativi sui meccanismi che possono averli portati così lontano

     22/11/2022
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Rappresentazione artistica di un Grb corto. Crediti: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Gli short Grb – i lampi di raggi gamma “corti”, o brevi (durano meno di due secondi) – sono di nuovo al centro dell’attenzione degli astrofisici. A nemmeno due settimane dall’annuncio della scoperta dell’insolita origine di Grb 180618A  – un Grb corto generato probabilmente da una magnetar – ecco che oggi, sulle pagine di The Astrophysical Journal, vengono pubblicati due articoli che presentano il più ampio catalogo Grb corti con galassia di provenienza associata. In altre parole, quelli di cui sappiamo da dove vengono. Parliamo in tutto di 84 short Grb. Non solo: per 69 delle galassie ospiti identificate, il team di astronomi guidato dalla Northwestern University (Usa) che ha condotto lo studio è riuscito a delineare anche le caratteristiche, grazie ai dati raccolti con i telescopi spaziali Hubble e Spitzer della Nasa e con quelli terrestri degli osservatori Keck, Gemini, Mmt, dei Magellan Telescopes di Las Campanas e di Lbt – il Large Binocular Telescope, un gigante a due occhi per un quarto dell’Inaf.

Se i numeri del catalogo vi sembrano modesti, pensate che fino a ora le galassie d’origine dei Grb corti caratterizzate dagli astronomi erano soltanto un paio di dozzine. Dunque la nuova raccolta quadruplica il numero di eventi e sorgenti, rendendolo grande a sufficienza per poter iniziare a formulare ipotesi su una base statistica solida.

Le due prime autrici dei due articoli, Anya Nugent (in alto) e Wen-fai Fong (in basso), entrambe della Northwestern University. Fonte: Northwestern University

«Questo è il più grande catalogo di galassie ospiti di Grb corti mai prodotto, e ci attendiamo dunque che diventi il gold standard per molti anni a venire», dice la prima autrice di uno dei due articoli, Anya Nugent, della Northwestern University. «Realizzarlo e disporre finalmente di un numero di galassie ospiti sufficiente per intravedere degli schemi e trarre conclusioni significative è esattamente ciò che occorreva per progredire nella comprensione di questi incredibili eventi e di quel che accade alle stelle dopo la loro morte».

Per esempio, da una prima analisi emerge che le galassie ospiti di Grb corti possono essere sia giovani, con formazione stellare in corso (sono circa l’85 per cento del campione), sia vecchie e prossime alla fine. Ora, poiché si ritiene che all’origine di un Grb corto ci sia un evento di merging – di fusione – fra due stelle di neutroni, il fatto che siano stati localizzati in galassie così diverse induce a pensare che le coppie di stelle di neutroni si possano formare in un’ampia gamma di ambienti, e che per molte di esse il tempo che intercorre fra formazione del sistema binario e fusione sia molto breve.

Gli autori della ricerca hanno anche notato che ci sono molti Grb corti avvenuti in epoche precedenti – quando l’universo era molto più giovane – e a distanze superiori dai centri delle loro galassie ospiti rispetto a quanto si riteneva. Parecchi Grb corti sono stati individuati addirittura molto al di fuori delle loro galassie ospiti, come se fossero stati “espulsi”: una scoperta sorprendente, questa, che solleva interrogativi sui meccanismi che possono averli portati così lontano.

Ora la speranza è che possano aumentare le rilevazioni di controparti gravitazionali di questo tipo di lampi gamma, come fino a oggi è accaduto in una sola occasione, nell’agosto del 2017, con Gw 170817. «Tra una decina d’anni la prossima generazione di interferometri per onde gravitazionali sarà in grado di rilevare fusioni di stelle di neutroni alle stesse distanze alle quali osserviamo oggi Grb corti», dice a questo proposito la prima autrice dell’altro articolo, Wen-fai Fong, sempre della Northwestern University. «Pertanto, il nostro catalogo servirà da punto di riferimento per il confronto con futuri rilevamenti di fusioni di stelle di neutroni».

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