Cosa sono i GRB, i lampi di raggi gamma

Описание: I #GRB, Gamma-Ray Bursts, ovvero lampi di raggi gamma, sono gli eventi più energetici dell’universo, centinaia di volte più potenti di una supernova. Durano in genere circa un minuto e, per un breve periodo, brillano nei raggi gamma più di tutto il resto dell’universo.

I GRB si dividono in due categorie: lunghi e brevi. Quelli lunghi durano da alcuni secondi a diversi minuti e sono causati dalla morte di stelle molto massive.

Quelli brevi, invece, durano meno di 2 secondi — talvolta solo millisecondi — e si ritiene che derivino dalla fusione di oggetti compatti e ultra-densi, come stelle di neutroni e buchi neri.

I GRB lunghi costituiscono la maggior parte di quelli osservati. Quando una stella con una massa superiore a circa 30 volte quella del Sole esaurisce il proprio combustibile, il suo nucleo collassa rapidamente in un buco nero. Mentre il materiale circostante cade verso il buco nero, parte di esso forma sottili ma intensi getti di particelle, che si propagano attraverso la stella al 99,9% della velocità della luce.

I getti erompono dalla stella su lati opposti ed è proprio quando emergono che producono raggi gamma; successivamente, mentre interagiscono con gas e polveri circostanti, emettono luce in tutto lo spettro elettromagnetico.

Se uno di questi getti è diretto verso la Terra, gli strumenti dei satelliti possono rilevare il lampo di raggi gamma. In seguito, altri telescopi che osservano diverse bande di luce possono studiare il lento bagliore residuo, dai raggi X fino alle onde radio, fornendo agli astronomi un ventaglio di informazioni sull’esplosione.

Anche i GRB brevi generano stretti getti di particelle, ma in questo caso il buco nero si forma quando due piccoli corpi, ciascuno con una massa superiore a quella del Sole, spiraleggiano l’uno verso l’altro e si fondono. Questi oggetti possono essere stelle di neutroni o buchi neri, il residuo super-denso di antiche supernove.

Anche questi eventi, sebbene rapidissimi, sono seguiti da un bagliore residuo di lunga durata e da altri fenomeni.

I sistemi che producono i GRB brevi generano anche onde gravitazionali. Nel 2017, tali onde furono rilevate 1,7 secondi prima che un GRB breve apparisse nella stessa direzione: una scoperta che dimostrò in modo conclusivo che le fusioni di stelle di neutroni possono originare GRB brevi.

Tuttavia, alcuni eventi mostrano caratteristiche di entrambe le categorie, uno dei tanti puzzles che gli scienziati stanno ancora cercando di comporre.

Nonostante siano gli eventi più luminosi del cielo nei raggi gamma — al punto da accecare per un breve istante i satelliti — tutti i GRB osservati finora si sono verificati a oltre 100 milioni di anni luce di distanza.

Queste esplosioni emettono più energia di quanta ne produrrà il Sole durante tutta la sua vita, lunga 10 miliardi di anni. Sono davvero i più grandi spettacoli di luce dell’universo.

A cura di Stefano Parisini
Crediti video: #nasa Goddard Space Flight Center
Producer: Scott Wiessinger (eMITS) Science writers: Francis Reddy (University of Maryland College Park) Jeanette Kazmierczak (University of Maryland College Park) Scientist: Brad Cenko (NASA/GSFC). Fonte: https://svs.gsfc.nasa.gov/14738

Musica: Andrea Michele Vincenti, The Shadow Of A Memory 1
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