Stelle: rivelato modo sorprendente con cui vengono annientate. La scoperta arriva da un’antica galassia. I ricercatori, durante un nuovo studio in cui cercavano la fonte di una delle esplosioni più luminose e potenti dell’universo, hanno scoperto un nuovo modo caotico in cui le stelle possono morire.
Il lampo luminoso della luce dei raggi gamma è stato rilevato per la prima volta dal Neil Gehrels Swift Observatory della NASA il 19 ottobre del 2019. L’esplosione è durata poco più di un minuto, un periodo considerato lungo, rispetto a qualsiasi lampo di raggi gamma, o GRB, che dura poco più di due secondi.
La maggior parte dei GRB è stata fatta risalire al collasso di stelle con almeno 10 volte la massa del nostro Sole. In alternativa, alle fusioni tra stelle di neutroni, ossia i resti densi lasciati dall’esplosione di grandi stelle. L’esplosione rilevata l’ottobre del 2019, che è stata denominata GRB 191019A, proveniva da una fonte diversa. L’evento ha rivelato un tipo di morte stellare che era stata fino adesso teorizzata ma mai osservata.
Stelle: l’esplosione
I ricercatori ritengono che l’esplosione sia avvenuta quando le stelle, o forse i resti di stelle, si sono scontrate all’interno dell’ambiente densamente affollato vicino al buco nero super-massiccio situato al centro di un’antica galassia. Lo studio che dettaglia i risultati è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
Il coautore dello studio Wen-fai Fong, assistente professore di fisica e astronomia alla Weinberg della Northwestern University e College of Arts and Sciences, ha comunicato che: “Per ogni cento eventi che rientrano nel tradizionale schema di classificazione dei lampi di raggi gamma, c’è almeno un caso particolare che ci fa perdere la testa. Tuttavia, sono queste stranezze che ci dicono di più sulla spettacolare diversità di esplosioni di cui è capace l’universo”.
Come muoiono le stelle
I ricercatori hanno osservato quelli che classificano come i tre principali modi in cui le stelle possono morire. Questo a seconda della loro massa. Le stelle di massa inferiore, come il nostro Sole, perdono i loro strati esterni man mano che invecchiano, diventando alla fine stelle nane bianche morte.
Le stelle massicce invece bruciano attraverso degli elementi simili al combustibile nel loro nucleo e si frantumano in esplosioni note come supernove. Queste esplosioni violente e distruttive possono lasciare resti densi, come delle stelle di neutroni o provocare la creazione di buchi neri.
Una terza forma di morte stellare si verifica quando le stelle di neutroni o i buchi neri iniziano ad orbitare l’una attorno all’altra in un sistema binario e si avvicinano a spirale l’una all’altra fino a scontrarsi ed esplodere. Gli astronomi però hanno avuto bisogno di aggiungere un quarto scenario all’elenco.
L’autore principale dello studio Andrew Levan, professore di astrofisica alla Radboud University ha dichiarato che: “I nostri risultati mostrano che le stelle possono incontrare la loro fine in alcune delle regioni più dense dell’universo, dove possono essere spinte a scontrarsi. Questo è entusiasmante e ci aiuta a capire come muoiono le stelle e come rispondere ad altre domande, come quali fonti inaspettate potrebbero creare onde gravitazionali, forze che potremmo rilevare dalla Terra”.
Stelle: la ricerca
Le onde gravitazionali, o increspature nello spazio-tempo previste per la prima volta da Albert Einstein e rilevate inizialmente nel 2016, possono verificarsi quando le stelle di neutroni o i buchi neri si scontrano. I ricercatori, durante il loro studio dell’origine del lampo di raggi gamma, hanno utilizzato il telescopio Gemini South situato in Cile per poter osservare il bagliore residuo dell’esplosione cosmica. Le loro osservazioni hanno indicato una posizione dell’evento cosmico a meno di 100 anni luce dal nucleo di un’antica galassia. Purtroppo però mancavano i segni rivelatori di una supernova.
La coautrice dello studio Jillian Rastinejad, una studentessa di dottorato in astronomia alla Northwestern ha dichiarato che: “La mancanza di una supernova che accompagna il lungo GRB 191019A ci dice che questa esplosione non è un tipico collasso di una stella massiccia. La posizione di GRB 191019A, incorporata nel nucleo della galassia ospite, anticipa una teoria prevista ma non ancora dimostrata su come potrebbero formarsi le sorgenti che emettono onde gravitazionali”.
Le antiche galassie, che possono avere anche miliardi di anni, non sono centri di formazione stellare attiva. Ma nel loro nucleo queste galassie più vecchie sono piene di stelle e resti come nane bianche, buchi neri e stelle di neutroni. Le antiche galassie, rispetto alle galassie più giovani, possono avere anche fino ad un milione o più di stelle densamente ammassate nei loro nuclei.
Conclusioni
I ricercatori ritenevano più probabile che le collisioni stellari potessero verificarsi in queste regioni dense, specialmente così vicino alla forte attrazione gravitazionale di un buco nero super-massiccio situato al centro galattico. In questi eventi l’influenza gravitazionale del buco nero può inviare stelle che sfrecciano in direzioni diverse, scontrandosi infine in esplosioni catastrofiche. I ricercatori, fino ad oggi, non avevano avuto prove di lunghi lampi di raggi gamma originati da antiche galassie.
Se gli ambienti caotici al centro delle antiche galassie possono provocare collisioni stellari che rilasciano raggi gamma luminosi e potenti, per quale motivo gli astronomi non li hanno mai visti prima? I ricercatori ritengono che i centri di galassie così antiche siano ricoperti da grandi quantità di gas e polvere, elementi che potrebbero oscurare il lampo di raggi gamma. Ciò significherebbe che l’evento avvenuto nel 2019 è stato un’eccezione.
Wen-fai Fong conclude spiegando che: “Sebbene questo evento sia il primo del suo genere ad essere scoperto, è possibile che ce ne siano altri là fuori, nascosti dalle grandi quantità di polvere presenti vicino alle loro galassie. In effetti, se questo evento di lunga durata deriva dalla fusione di oggetti compatti, contribuisce alla crescente popolazione di GRB, eventi che sfidano le nostre classificazioni tradizionali”.
FONTE:
https://edition.cnn.com/2023/06/22/world/gamma-ray-burst-star-explosion-scn/index.html
