Esplosione 1 milione di volte più luminosa della Via Lattea. L’evento è in grado di creare elementi rari. Webb, ma anche altri osservatori, ha assistito ad una massiccia esplosione nello spazio. Questa ha creato rari elementi chimici, alcuni dei quali sono necessari per la vita.
L’esplosione, avvenuta lo scorso 7 marzo, è stata il secondo lampo di raggi gamma più luminoso mai osservato dai telescopi in più di 50 anni di osservazioni. L’evento è stato oltre un milione di volte più luminoso dell’intera Via Lattea messa insieme. I lampi di raggi gamma sono delle brevi emissioni della forma di luce più energetica.
La particolare esplosione, denominata GRB 230307A, è stata probabilmente creata quando due stelle di neutroni, quindi i resti incredibilmente densi di stelle dopo una supernova, si sono fuse in una galassia a circa un miliardo di anni luce di distanza. La fusione, oltre a rilasciare il lampo di raggi gamma, ha creato una kilonova. Quest’ultima è una rara esplosione che si verifica quando una stella di neutroni si fonde con un’altra stessa stella o con un buco nero. Questo secondo uno studio pubblicato sulla rivista Nature.
L’esplosione GRB 230307A
L’autore principale dello studio Andrew Levan, professore di astrofisica alla Radboud University di New York ha spiegato che: “Ci sono solo una manciata di kilonova conosciute. Questa è la prima volta che siamo in grado di osservare le conseguenze di una kilonova con il telescopio spaziale James Webb”.
Oltre a Webb anche il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA, l’Osservatorio Neil Gehrels Swift e il Transiting Exoplanet Survey Satellite hanno osservato l’esplosione. L’evento, anche in questo caso è stato fatto risalire alla fusione di stelle di neutroni. Webb è stato poi utilizzato per rilevare la firma chimica del tellurio all’indomani dell’esplosione. Il tellurio, un metalloide raro, viene utilizzato per colorare vetro e ceramica e ha un ruolo nel processo di produzione di CD e DVD riscrivibili.
Gli astronomi si aspettano che altri elementi vicini al tellurio nella tavola periodica, compreso lo iodio, necessario per gran parte della vita sulla Terra, siano probabilmente presenti nel materiale rilasciato dalla kilonova. Andrew Levan ha dichiarato che: “A poco più di 150 anni da quando Dmitri Mendeleev scrisse la tavola periodica degli elementi, ora siamo finalmente nella posizione di iniziare a riempire quegli ultimi spazi vuoti nella comprensione di dove tutto è stato creato, grazie a Webb”.
Tracciamento dell’esplosione stellare
I ricercatori credono da tempo che le fusioni di stelle di neutroni siano le fabbriche celesti che creano elementi rari più pesanti del ferro. Purtroppo, le prove sono difficili da rintracciare. Le kilonovae sono eventi rari, il che le rende difficili da osservare. Il lampo dell’esplosione, in questo caso, è stato insolito, visto che è durato ben 200 secondi. Tali esplosioni estese sono solitamente associate alle supernove create dall’esplosione di stelle massicce.
Il coautore dello studio Eric Burns, assistente professore di fisica e astronomia alla Louisiana State University ha spiegato che: “Questa esplosione rientra nella categoria dei lunghi eventi. Questa sembra provenire da una stella di neutroni che si sta fondendo”.
Il coautore dello studio Om Sharan Salafia, ricercatore presso l’Osservatorio Astronomico di Brera ha sottolineato che: “Questo tipo di esplosione è molto rapida, e anche il materiale nell’esplosione si espande rapidamente. Mentre l’intera nuvola si espande, il materiale si raffredda rapidamente e il picco della sua luce diventa visibile nell’infrarosso e diventa più rosso su scale temporali di giorni o settimane”.
L’esplosione: i dettagli
Il team ha utilizzato Webb per tracciare il viaggio delle stelle di neutroni prima che esplodessero. Prima dell’esplosione erano due stelle massicce in un sistema binario che esisteva in una galassia a spirale. Uno dei due è esploso come una supernova, lasciando dietro di sé una stella di neutroni, e poi la stessa cosa è accaduta all’altra stella. Questi eventi esplosivi hanno lanciato le stelle dalla loro galassia, viaggiando per 120.000 anni luce prima di fondersi diverse centinaia di milioni di anni dopo essere state espulse dalla loro casa.
I ricercatori, da diversi decenni, cercano di determinare come si creano gli elementi chimici nell’universo. Scoprire più kilonova in futuro con telescopi come Webb e il Nancy Grace Roman Space Telescope, il cui lancio è previsto per il 2027, potrebbe fornire informazioni su quali elementi pesanti vengono creati e rilasciati dalle rare esplosioni.
Conclusioni
Il violento ciclo vitale delle stelle ha distribuito in tutto l’universo gli elementi presenti nella tavola periodica. Tra questi sono compresi in primo luogo quelli necessari alla formazione della vita sulla Terra. La capacità di studiare esplosioni stellari come le kilonova negli ultimi anni sta consentendo agli scienziati di rispondere a domande sulla formazione degli elementi chimici. Tutto ciò consente una comprensione più profonda di come l’universo si è evoluto nel tempo.
Il coautore dello studio Ben Gompertz, assistente professore presso l‘Institute for Gravitational Wave Astronomy, la School of Physics and Astronomy e presso l’Università di Birmingham nel Regno Unito ha spiegato che: “Webb fornisce una spinta fenomenale per la ricerca e potrebbe trovare elementi ancora più pesanti. Man mano che otteniamo osservazioni più frequenti, i modelli miglioreranno e lo spettro potrebbe evolversi maggiormente nel tempo. Webb ha sicuramente aperto la porta a fare molto di più. Le sue capacità saranno completamente trasformative per la nostra comprensione dell’universo”.
FONTE:
https://edition.cnn.com/2023/10/25/world/webb-kilonova-gamma-ray-burst-elements-scn/index.html
